Корзина
Пишите нам: sales@theseuslab.kz
+7 (771) 79-000-49
  • Theseus Lab
  • Статьи
  • Новые методы исследования тканей: Взгляд сквозь мышь

Новые методы исследования тканей: Взгляд сквозь мышь

Новые методы исследования тканей: Взгляд сквозь мышь
Улучшенная методика очистки тканей позволяет добиться прозрачности животных.

03.10.19

Методика: согласно опубликованной в Cell статье прокачка реагентов для очистки тканей через систему кровообращения животного позволяет добиться удаления липидов и сделать оставшиеся ткани практически прозрачными. Новый метод, основанный на прежних методах очистки тканей, позволяет выполнять трехмерную визуализацию клеточных структур и связей по всему телу.

Карл Дейссерот, профессор в области биоинженерии из Стэнфордского университета в Калифорнии отметил, что проведенная научная работа выводит технологию CLARITY на новый уровень. Дейссерот не участвовал в новом исследовании, но разработал метод очистки ткани CLARITY, на котором основан новый метод. Профессор пояснил: «Опубликованные методы пассивной очистки довольно хорошо показали себя на целых органах взрослого млекопитающего, но в действительности технология также подходит для визуализации всего тела или эмбриона».

Предыстория: По словам Вивиана Градинару, профессора биологии из Калифорнийского технологического института, которая возглавляла исследование, существует бесчисленное множество причин, по которым ученые и клиницисты хотели бы заглянуть внутрь тканей и органов, однако толстые ткани не поддаются оптической обработке. Она объяснила, что молекулы жира поглощают и рассеивают свет, делая ткани мутными.

Чтобы обойти эту проблему, исследователи подготавливали чрезвычайно тонкие срезы ткани для визуализации. Однако, по словам Гуанпин Гао, профессора микробиологии и физиологии из Медицинской школы Массачусетского университета, который не принимал участия в исследовании, такой подход приводит к потере информации о трехмерной организации ткани. Профессор отметил: «Все, что Вы можете – склеивать отдельные кусочки, при этом Вы не можете видеть глобальное распределение».

В последние годы был разработан ряд методов очистки тканей, направленных на удаление липидов и обеспечение большей видимости в толстых тканях.

В то время как большинство методов перед очисткой тканей требуют трансгенной экспрессии интересующих белков в виде флуоресцентных слитых белков, CLARITY позволяет исследователям использовать меченые антитела или зонды на основе нуклеиновой кислоты после очистки ткани. По словам Дейссерота это повысило универсальность метода очистки тканей, при этом сохранялись ограничения на размер анализируемых тканей.

Новизна: «Концепция исследования всего тела – это идея, которая, возможно, укоренилась в начале 2000 года после того, как я посетила выставку Body Worlds в Калифорнийском научном центре», – сказала Градинару. «На мой взгляд идея была просто блестящей. Потребовалось предпринять ряд последовательных шагов, а также провести множество исследований, чтобы достичь тех результатов, которые представлены в статье». Body Worlds – это выставка человеческих и животных тел, которые были перфузированы пластиком для сохранения. Новый метод очистки тканей всего тела от Градинару называется высвобождением агента с помощью перфузии in situ (PARS). По сути, реагенты для очистки тканей непрерывно прокачиваются через систему кровообращения животного или, в случае мозга, через каналы спинномозговой жидкости, где они постепенно перфузируют ткани. Благодаря методу PARS Градинару смогла практически полностью визуализировать мышей и их органы, которые она исследовала с помощью флуоресцентных антител для выявления отдельных клеток и структур.

Значимость: «Это очень значительный технический прогресс», – заявил Гао, который разрабатывает векторы на основе аденоассоциированного вируса для генной терапии. «Среди множества возможных применений, данный метод имеет потенциал в исследовании проникновения вирусов в сосудистую систему, их попадания в клетки, а также взаимодействия клеток-хозяев и системы-хозяин с вирусными векторами».

В дополнение к отслеживанию вируса по всему телу Градинару предположила, что этот метод будет особенно полезен для наблюдения за нейронами, которые растягиваются в организме на большие расстояния. «Наш метод может также применяться в целях упрощения отображения периферической нервной системы», – сказала она.

Необходимые улучшения: Градинару отметила, что, несмотря на возможность одновременной визуализации ДНК, РНК и белков по-прежнему остается такой ограничивающий фактор, как диффузия антител. Исследователи, которые хотят применять данную методику должны использовать маркеры минимального размера, если они доступны для решения их задачи, например, нанотела или монотела». Но самым большим ограничением, по словам Дейссерота, является проблема обработки данных. «Вы получаете терабайтные объемы данных всего на одном образце, при этом проблема состоит не только в необходимости их хранения, но также в необходимости их исследования, обработки и передачи».

Предыдущие статьи