Noua metodă de curățare a țesuturilor ar putea accelera studiul multor procese biologice legate de boli

Oamenii de știință de la Scripps Research au dezvăluit o nouă metodă de curățare a țesuturilor pentru a face transparente mostre biologice mari. Metoda face ca oamenii de știință să vizualizeze și să studieze mai ușor ca niciodată procesele biologice sănătoase și legate de boli care apar în mai multe sisteme de organe.

Descris într-o lucrare în Metodele naturii pe 28 martie 2022 și denumită HYBRID, noua metodă combină elemente ale celor două abordări principale anterioare ale tehnologiei de curățare a țesuturilor și ar trebui să fie mai practică și mai scalabilă decât oricare pentru aplicații cu mostre mari.

Aceasta este o tehnică simplă și universală de curățare a țesuturilor pentru studiile unor părți mari ale corpului sau chiar ale animalelor întregi.”

Li Ye, dr., autor principal al studiului, profesor asistent de neuroștiințe, Scripps Research

Curățarea țesuturilor implică utilizarea solvenților pentru a îndepărta moleculele care fac țesutul opac (cum ar fi grăsimea), făcând țesutul transparent din punct de vedere optic, menținând în același timp majoritatea proteinelor și structurilor în loc. Oamenii de știință folosesc în mod obișnuit balize fluorescente codificate genetic sau legate de anticorpi pentru a marca gene active sau alte molecule de interes la un animal de laborator, iar curățarea țesuturilor, în principiu, permite ca aceste balize să fie fotografiate dintr-o dată pe întregul animal.

Oamenii de știință au început să dezvolte metode de curățare a țesuturilor în urmă cu aproximativ 15 ani, în principal cu scopul de a urmări conexiunile nervoase în întregul creier. Deși metodele funcționează bine pentru creier, ele nu funcționează atât de bine atunci când sunt aplicate altor părți ale corpului sau corpului întreg, care conțin structuri mai greu de dizolvat.

Aceste metode au folosit până acum fie solvenți organici, fie solvenți pe bază de apă. Primele funcționează în general mai rapid și mai puternic, dar tind să diminueze semnalele fluorescente. Metodele care utilizează solvenți pe bază de apă sunt mai bune la păstrarea fluorescenței, dar sunt practic slabe pentru curățarea țesutului non-creier. În plus, ambele tipuri de metode necesită proceduri împovărătoare, care necesită forță de muncă intensivă, folosind adesea substanțe chimice periculoase.

„Un laborator obișnuit, în general, nu poate folosi aceste metode în mod obișnuit și la scară”, spune Yu Wang, un student absolvent în laboratorul Ye, care a fost co-primul autor al lucrării.

Noua metodă concepută de Ye și echipa sa folosește o combinație secvențială de solvenți organici și detergenți pe bază de apă și folosește hidrogeluri pe bază de apă pentru a proteja acele molecule din țesutul care trebuie conservate. De multe ori nu necesită pomparea solvenților prin probă.

„În multe cazuri, poți pur și simplu să pui totul într-un borcan și să îl ții într-un agitator de pe bancă până când este gata”, spune co-autorul Victoria Nudell, un asistent de cercetare în laboratorul Ye. „Acest lucru îl face suficient de practic și scalabil pentru utilizarea de rutină.”

Cercetătorii au demonstrat ușurința și utilitatea noii lor metode într-o varietate de aplicații. Acestea au inclus o colaborare cu laboratorul lui John Teijaro, dr., profesor asociat de imunologie și microbiologie, pentru a vizualiza pentru prima dată celulele infectate cu SARS-CoV-2 în piept întreg de șoareci – o procedură a cărei simplitate, cu noul metoda, a permis ca aceasta să fie realizată într-o instalație de biosecuritate la nivel înalt, unde accesul la echipamente este strict limitat.

Ye și echipa sa lucrează acum cu colaboratorii lor științifici la multiple aplicații ale noii metode, inclusiv trasarea căilor nervoase din organism.

„HYBRID: DISCO întărit cu hidrogel pentru curățarea corpurilor mamiferelor” a fost co-autor de primii autori Victoria Nudell și Yu Wang și de Zhengyuan Pang, Neeraj Lal, Min Huang, Namir Shaabani, Wesam Kanim, John Teijaro, Anton Maximov și Li Da, toată cercetarea Scripps în timpul studiului.

Cercetarea a fost susținută de National Institutes of Health (DP2DK128800, K01DK114165), Fundația Dana și Fundația Baxter.

Sursă:

Institutul de Cercetare Scripps

Referința jurnalului:

Nudell, W., et al. (2022) HYBRID: DISCO ranforsat cu hidrogel pentru curățarea corpurilor mamiferelor. Metodele naturii. doi.org/10.1038/s41592-022-01427-0.

Leave a Comment

Your email address will not be published.