Un equipo de investigación ha convertido los cuerpos de ratones muertos en vívidos mapas tridimensionales de anatomía, con tejidos, nervios y vasos resaltados en color. La técnica, que vuelve los cadáveres transparentes y luego los expone a anticuerpos fluorescentes que marcan distintos tipos de células, podría ayudar en todo, desde el desarrollo de fármacos hasta la comprensión de la propagación del cáncer, dicen sus creadores y otros científicos.
Los desarrolladores, en el instituto de investigación Helmholtz de Munich, llaman a su técnica wildDISCO, salvaje porque puede funcionar en cualquier tipo de ratón «salvaje» o normal, y DISCO para obtener imágenes en 3D de órganos limpiados con solventes. Sobre la base de su éxito anterior al hacer que los cuerpos de los ratones fueran transparentes, la nueva técnica elimina el colesterol de los cuerpos para que una amplia gama de anticuerpos existentes pueda penetrar profundamente en los animales. “wildDISCO cambia las reglas del juego: nos permite ver las carreteras y caminos ocultos en el cuerpo”, dice Muzlifah Haniffa, dermatóloga e inmunóloga del Instituto Wellcome Sanger y el Instituto de Biociencias de la Universidad de Newcastle que no participó en la investigación.
El método debería permitir a los científicos mapear un ratón a nivel celular y explorar enlaces previamente ocultos entre tejidos, como conexiones neuronales entre órganos, dice el neurocientífico Ali Ertürk, director de Helmholtz Munich, quien dirigió el trabajo. publicado recientemente como una preimpresión. Su grupo en Alemania ya ha publicó videos llamativos de «volar» a través de la anatomía 3D de un ratón con diferentes tejidos etiquetados.
El método es una variación del trabajo que su equipo comenzó hace más de una década, cuando varios científicos estaban desarrollando formas novedosas, como una llamada CLARITY, para tratar químicamente muestras de tejido y órganos aislados para que se volvieran transparentes y se pudieran ver las células internas. Ertürk y sus colegas desarrollaron un método similar que hizo transparentes los cuerpos enteros de los ratones. Buscando una manera de seleccionar diferentes tipos de células en los cuerpos transparentes, recurrieron a los nanocuerpos, anticuerpos sintéticos que son mucho más pequeños que los estándar y pueden deslizarse más fácilmente en el tejido. Pero solo se han diseñado unos pocos nanocuerpos para tipos de células específicos, lo que limita los esfuerzos para mapear los cuerpos de los ratones.
Entonces, el grupo buscó una manera de expandir su método a los miles de anticuerpos estándar y más grandes que ya están disponibles comercialmente. El equipo de Ertürk encontró que el tratamiento de los cuerpos de los ratones durante 2 semanas con una sustancia química llamada beta-ciclodextrina disuelve el colesterol en la membrana celular, creando agujeros esponjosos en todo el organismo sin dañar otras partes de los tejidos. Esto permite que los anticuerpos de inmunoglobulina G estándar, que se dirigen a varios tipos de células y se soliciten fácilmente a muchas empresas, penetren profundamente en todos los tejidos del ratón. Hasta ahora, Ertürk dice que su equipo ha demostrado que más de 30 anticuerpos funcionan con wildDISCO, incluidos los marcadores del sistema nervioso, la vasculatura, el sistema inmunitario y las células en proliferación, y la lista está creciendo, agrega.
“Esto es emocionante, y los datos de inmunomarcación son bastante impresionantes”, dice Alain Chédotal, neurocientífico del Vision Institute de París que no participó en el estudio. También lo son las visualizaciones rápidas de los datos, dice. “Este estudio también muestra muy bien que la realidad virtual es una excelente manera de navegar a través de grandes conjuntos de datos de imágenes en 3D”.
Chédotal enfatiza que se necesita más trabajo para que wildDISCO alcance su máximo potencial. La preimpresión solo muestra que funciona con dos anticuerpos simultáneamente, lo que permite etiquetar solo dos tipos de células a la vez. “Estamos trabajando para resolver este problema”, dice Jie Luo, quien con su colega de Helmholtz Munich, Hongcheng Mai, comparte la primera autoría del estudio. “Estamos trabajando en usar tres y cuatro anticuerpos al mismo tiempo”.
Aún así, Chédotal cree que las visualizaciones del equipo muestran detalles previamente desconocidos del sistema nervioso entérico, una colección de células nerviosas que impulsan las funciones gastrointestinales y algunos de los nódulos, vasos y órganos del sistema linfático. A continuación, predice Ertürk, su equipo hará un mapa completo del sistema linfático, lo que podría agudizar la imagen de cómo el cáncer hace metástasis y cuál es la mejor manera de tratarlo.
