Avec une nouvelle technique de cartographie corporelle, les viscères de la souris brillent d'un niveau de détail exquis.

Tout le système nerveux d'une souris s'illumine de couleurs psychédéliques. Des amas de cellules immunitaires attaquant les tumeurs émettent une lueur spectrale. Les vaisseaux qui composent le système d'égouts du corps brillent intensément.

Ces images, parmi d'autres, permettent de mieux comprendre le fonctionnement interne des souris grâce à une nouvelle technique d'imagerie corporelle moins chère et plus rapide, selon une étude publiée le 10 juillet dans Nature Biotechnology.

Les souris transparentes ne sont pas nouvelles (SN : 14/08/14). Mais les techniques existantes pour visualiser leur intérieur peuvent être coûteuses, longues ou ne pas cibler correctement. Une étude montre maintenant que l'élimination chimique du cholestérol - un composant essentiel des membranes cellulaires - chez les souris mortes crée des trous de type éponge dans les tissus sans les détruire. Cela signifie que des anticorps spécifiques peuvent traverser les trous pour infiltrer tous les coins du corps et se lier aux protéines d'intérêt pour rendre visibles l'ensemble des caractéristiques anatomiques sous une lumière fluorescente.

La technique, appelée wildDISCO, offre aux scientifiques un aperçu extrêmement complet de la peau de la souris pour créer des atlas anatomiques à travers tout le corps. C'est un peu comme Google Maps, explique Ali Ertürk, neuroscientifique à Helmholtz Munich. Mais au lieu de voitures conduisant pour enregistrer chaque rue, les anticorps agissent comme des réverbères pour illuminer les points de repère scientifiques.

Ces cartes pourraient aider les chercheurs à former des programmes d'intelligence artificielle pour simuler les processus corporels chez les souris. Les algorithmes viseraient, par exemple, à simuler comment un médicament se déplace à travers les vaisseaux sanguins, ou à prédire le trajet des cellules immunitaires génétiquement modifiées pour la thérapie du cancer, explique Ertürk (SN : 2/2/22). Les simulations informatiques de la biologie pourraient aider les chercheurs à se passer des expériences sur les animaux, déclare-t-il.

Pour faire briller les souris, Ertürk et ses collègues ont injecté des produits chimiques éliminant le cholestérol ainsi que des anticorps marqués avec des marqueurs moléculaires fluorescents dans les animaux morts via le cœur et les vaisseaux sanguins, une tactique éprouvée qui permet aux liquides de traverser tout le corps. Ensuite, l'équipe a rendu tous les tissus transparents et les souris étaient prêtes pour leurs gros plans.

L'une des cartes obtenues représente une vue complète du réseau de nerfs qui se trouve sous la peau et autour des organes. Une autre montre le système lymphatique, un réseau ouvert d'organes et de vaisseaux lymphatiques qui aide à lutter contre les agents pathogènes et à transporter les déchets cellulaires pour les éliminer.

Ces plans ont révélé quelques informations scientifiques.

Par exemple, les images des systèmes nerveux ont montré que les souris sans microbes dans leur corps avaient des réseaux nerveux sous-développés dans leurs intestins par rapport aux souris normales, suggérant que le microbiome intestinal joue un rôle important dans le développement des nerfs.

Et chez les souris atteintes d'un cancer, l'équipe a documenté des amas de cellules immunitaires à l'intérieur et près des tumeurs. Le rôle de ces amas dans le contrôle du cancer est encore incertain, explique Ertürk. Mais wildDISCO offre aux scientifiques un moyen d'investigation.

WildDISCO pourrait également aider les études axées sur d'autres animaux que les souris, déclare Yijun Su, spécialiste de l'imagerie au Janelia Research Campus de l'Howard Hughes Medical Institute à Ashburn, en Virginie, qui n'a pas participé aux travaux. Les scientifiques travaillant avec des mouches à fruits, des grenouilles ou des poissons zèbres pourraient utiliser une recette similaire pour obtenir des instantanés plus clairs de leur anatomie.