Znajdź zawartość

Naukowcy z MIT i Harvard Medical School opracowali nową technikę mikroskopową, dzięki której mogli lepiej niż dotychczas przyjrzeć się tkance mózgu i zobaczyć nowe struktury oraz komórki. Dzięki niej odkryli, że niektóre guzy mózgu, uważane za mało agresywne, zawierają więcej podejrzanych agresywnych komórek, niż sądzono. To sugeruje, że guzy te mogą być bardziej niebezpieczne niż się przypuszcza. Naukowcy mają nadzieję, że ich technika pozwoli lepiej i dokładniej diagnozować guzy, umożliwiając wybór bardziej skutecznych metod leczenia. Zaczynamy rozumieć, jak istotne dla rozwoju guzów są interakcje pomiędzy neuronami, synapsami, a otaczającą je tkanką mózgu. Wielu z tych rzeczy nie jesteśmy w stanie zobaczyć za pomocą konwencjonalnych technik. Teraz widzimy to w skali nano i próbujemy zrozumieć te interakcje, mówi główny autor badań, Pablo Valdes z University of Texas. Nowa technologia korzysta z mikroskopii ekspansyjnej (ExM), opracowanej w 2015 roku przez profesora Edwarda Boydena z MIT, jednego ze współautorów obecnych badań. Przed laty Boyden i jego zespół uznali, że zamiast używać potężnych i drogich mikroskopów do uzyskania obrazów w wysokiej rozdzielczości, warto powiększyć badaną tkankę tak, by uzyskać obraz o wysokiej rozdzielczości za pomocą zwykłego mikroskopu. Badaną tkankę, po oznaczeniu interesujących ich komórek czy protein, umieścili w żelu, który zwiększa objętość pod wpływem wody, usunęli z tkanki białka trzymające ją razem i poddali żel działaniu wody, która zwiększyła objętość żelu. Otrzymują w ten sposób trójwymiarowy fluorescencyjny powiększony odlew badanej tkanki. Powiększenie próbki ma znakomite znaczenie dla mikroskopii optycznej, która jest ograniczona przez limit dyfrakcyjny, który nie pozwala na obserwowanie obiektów mniejszych niż połowa długości fali światła, za pomocą których je obrazujemy. TO oznacza, że standardowa mikroskopia optyczna nie pozwala na obrazowanie struktur mniejszych niż około 200 nanometrów. ExM umożliwiła zaś obserwowanie struktur wielości około 70 nm, co wcześniej było możliwe wyłącznie za pomocą specjalistycznych kosztownych urządzeń, jak skaningowe mikroskopy elektronowe. Naukowcy od lat rozwijają ExM, jednak dotychczas mieli problem z obserwowaniem białek. Ulegały one bowiem zniszczeniu przez substancje dodawane podczas przygotowywania próbek. Teraz opracowali nową technikę, która pozwala rozdzielić tkankę w celu jej powiększenia, ale nie niszczy białek. Po powiększeniu próbki białka są oznaczane, a całość jest wielokrotnie obrazowana. Za każdym razem uczeni obrazują 3-4 różne białka, a do ich oznaczania używają przeciwciał, które nie mogły dostać się do białek, gdy próbka nie była rozciągnięta. Otwieramy przestrzenie pomiędzy białkami tak, że przeciwciała mogą dotrzeć do ciasnych miejsc, w które wcześniej nie mogły się przedostać. Okazało się, że możemy powiększyć tkankę, możemy zrobić więcej luzu między białkami i możemy obrazować wiele protein w tej samej próbce dzięki wielokrotnemu ich oznaczaniu, wyjaśnia Valdes. Rozwijając swoją technikę naukowcy korzystali zarówno z tkanki zdrowej, jak i z próbek dwóch rodzajów glejaka, jednego o niskim, a drugiego o wysokim stopniu złośliwości. Podczas badań, by zidentyfikować agresywne komórki glejaka, uczeni oznaczali wimentynę. To białko obecne w wysoce agresywnych glejakach. I zauważyli, że w próbkach glejaków o niskim stopniu złośliwości znajduje się znacznie więcej komórek zawierających wimentynę, niż jest znajdowanych za pomocą innych metod. To pokazuje nam, że niektóre z tych guzów mogą być bardziej złośliwe, niż wynika z badań za pomocą standardowych technik, wyjaśnia Valdes. Agresywne glejaki są praktycznie nieuleczalne. Dlatego naukowcy mają nadzieję, że dzięki swojemu odkryciu i nowej technice obrazowania będą w stanie określić, które molekuły należy wciąć na cel podczas opracowywania przyszłych terapii. « powrót do artykułu