Le problème avec le cerveau, les organes et les tissus en général, du point de vue d’un biologiste, est qu’ils dissipent la lumière. Bien sûr, ce serait plus facile s’il n’y avait pas tout un tas d’autres tissus occultant les cellules que vous voulez voir. Les chercheurs japonais ont une nouvelle solution : rendre tout transparent.
Un nouveau réactif chimique permet de rendre le cerveau translucide, permettant à des marqueurs fluorescents d’éclairer les neurones et les vaisseaux sanguins profonds. Cela permet des images 3-D de structures entières, sans avoir à couper, diviser en petites sections ou enlever quoi que ce soit.
Reconstructions tridimensionnelles de neurones YFP (Protéine fluorescente jaune) s’exprimant dans un prisme quadratique situé dans l’hippocampe d’une souris.
Il ne fonctionne pas sur les tissus vivants, du moins pas encore. Les chercheurs de RIKEN, le principal institut de recherche au Japon , étudient un autre réactif, plus doux qui pourrait leur permettre d’étudier les tissus vivants.
Le réactif, appelé Scale, a des propriétés “clarifiantes” spécifiques, qui ne modifient pas la forme globale ou la proportion de l’échantillon imprégné, selon un communiqué de RIKEN.
L’agent clarifiant est constitué de produits qui trainent dans n’importe quel laboratoire. L’urée, que nous connaissons comme un composé de l’urine; le Triton-X, un détergent que les biologistes utilisent pour rendre les membranes des cellules plus perméables et la glycérine, qui est utilisée dans les antigels, est tout ce qu’il faut pour transformer un lot.
D’abord, il faut modifier génétiquement l’échantillon, en ajoutant des protéines fluorescentes (YFP) pour marquer certaines cellules. Alors qu’elles rendent le tissu transparent, la méthode Scale empêche, également, de diminuer l’intensité de ces signaux fluorescents. Donc, une fois le tissu imprégné de Scale, les chercheurs peuvent voir les protéines fluorescentes clignoter.
Ci-dessous : C – Un cerveau de souris trempé dans le Scale
ressemble à une boule de gélatine. D – En éteignant la lumière
et avec la projection d’un faisceau laser.
Selon Riken, les marqueurs fluorescents ont permis de visualiser des régions du cerveau, à une profondeur de quelques millimètres, beaucoup mieux qu’avant et de reconstruire les réseaux de neurones. Atsushi Miyawaki et son équipe du RIKEN Brain Science Institute l’ont déjà utilisée pour étudier les réseaux neuronaux du cortex, de l’hippocampe et la substance cérébrale blanche des cerveaux de souris.
Il pourrait être utile sur d’autres tissus que ceux du cerveau, les chercheurs ont d’ailleurs l’intention d’essayer le Scale sur le cœur, les muscles, les reins à partir d’échantillons de biopsie de primates et d’humains.
L’annonce sur le site RIKEN : New chemical reagent turns mouse brain transparent et l’étude au format PDF : New chemical reagent turns mouse brain transparent.