Con una nuova tecnica di mappatura dei corpi, le interiora del topo brillano con dettagli squisiti.

Tutto il sistema nervoso di un topo si illumina di tonalità psichedeliche. Grappoli di cellule immunitarie che attaccano i tumori emettono una luce spettrale. I vasi che compongono il sistema fognario del corpo si illuminano intensamente.

Queste e altre immagini stanno mettendo in luce il funzionamento interno dei topi, grazie a una nuova tecnica che rende l'imaging del corpo intero più economico e veloce, secondo quanto riportato dai ricercatori il 10 luglio su Nature Biotechnology.

I topi trasparenti non sono una novità (SN: 14/08/14). Ma le tecniche esistenti per immaginare l'interno dei topi possono essere costose, richiedere tempo o non raggiungere il bersaglio giusto. Ora, uno studio mostra che rimuovere chimicamente il colesterolo, un componente essenziale delle membrane cellulari, dai topi morti crea dei buchi spugnosi nei tessuti senza distruggerli. Ciò significa che gli anticorpi su misura possono passare attraverso i buchi per infiltrarsi in ogni angolo del corpo e legarsi alle proteine ​​di interesse per rendere visibili intere caratteristiche anatomiche alla luce fluorescente.

La tecnica, chiamata wildDISCO, offre agli scienziati uno sguardo straordinariamente approfondito sotto la pelle del topo per creare atlanti anatomici a livello corporeo. È un po' come Google Maps, dice Ali Ertürk, un neuroscienziato dell'Helmholtz Munich. Ma al posto delle auto che girano per registrare ogni strada, gli anticorpi agiscono come lampade per illuminare punti di riferimento scientifici.

Queste mappe potrebbero aiutare i ricercatori a addestrare programmi di intelligenza artificiale per simulare i processi corporei nei topi. Gli algoritmi mirerebbero, ad esempio, a simulare come un farmaco viaggia attraverso i vasi sanguigni o a prevedere il percorso delle cellule immunitarie geneticamente modificate per la terapia del cancro, afferma Ertürk (SN: 22/02/22). Le simulazioni computazionali della biologia potrebbero aiutare i ricercatori a distanziarsi dalle sperimentazioni sugli animali, dice.

Per far brillare i topi, Ertürk e i colleghi hanno iniettato sostanze chimiche che rimuovono il colesterolo insieme ad anticorpi marcati con marcatori molecolari fluorescenti negli animali morti attraverso il cuore e i vasi sanguigni, una tattica comprovata che consente ai liquidi di attraversare l'intero corpo. Quindi il team ha reso trasparenti tutti i tessuti e i topi erano pronti per le riprese ravvicinate.

Una delle mappe risultanti rappresenta una visione completa della rete di nervi che si estende sotto la pelle e intorno agli organi. Un'altra mostra il sistema linfatico, una rete aperta di organi e vasi linfatici che aiuta a combattere i patogeni e a trasportare i rifiuti cellulari per l'eliminazione.

Questi progetti hanno restituito alcuni risultati scientifici preziosi.

Ad esempio, le immagini dei sistemi nervosi hanno mostrato che i topi senza microbi nel loro corpo avevano reti nervose sottosviluppate nel loro intestino rispetto ai topi normali, suggerendo che il microbioma intestinale svolge un ruolo importante nello sviluppo dei nervi.

E nei topi con il cancro, il team ha documentato grappoli di cellule immunitarie all'interno e vicino ai tumori. Il ruolo che questi ammassi svolgono nel controllo del cancro non è chiaro, afferma Ertürk. Ma wildDISCO offre agli scienziati un modo per indagare.

wildDISCO potrebbe anche aiutare negli studi che si concentrano su animali diversi dai topi, dice Yijun Su, uno specialista dell'imaging presso il Janelia Research Campus dell'Howard Hughes Medical Institute ad Ashburn, Virginia, non coinvolto nel lavoro. Scienziati che lavorano con mosche della frutta, rane o pesci zebra potrebbero utilizzare una "ricetta" simile, dice, per ottenere immagini più nitide della loro anatomia.