Se ha desarrollado una nueva plataforma en el Instituto de Tecnología de Massachusetts que le permite estudiar hemisferios enteros del cerebro humano en 3D observándolos con uno resolución sin precedentes en múltiples nivelesempezando desdearquitectura de tela y de morfología celular para luego descender al detalles celulares y moleculares más finoscomo el conexiones entre neuronassus estructuras subcelulares e incluso la proteínas expresado. Este tipo de zoom ya se ha experimentado con Investigan las lesiones causadas por el Alzheimer.como lo demuestran los resultados del estudio publicado en la revista Science.
L’objetivo Lo último es crear un Atlas tridimensional de células cerebrales humanas. a resolución subcelular, pero no solo. “Esperamos que esta plataforma tecnológica sea escalable mejorará nuestra comprensión de las funciones de los órganos humanos y dioses mecanismos de enfermedad Para estimular el desarrollo de nuevas terapias“, dicen los investigadores dirigidos por Juhyuk Park.
Su trabajo, llevado a cabo como parte de la Red de Censos Celulares de la Iniciativa Cerebral, condujo a desarrollar Y combinar tres tecnologías innovadoras: MEGAtomoun microtomo vibratorio que corta tejido con un corte ultrapreciso sin perder las conexiones entre las células; mELAST, un hidrogel que hace que las muestras de tejido sean claras, elásticas, expandibles y reversiblemente marcables, para estudiarlas a múltiples escalas; Al final desbancarun software que vuelve a ensamblar cortes de tejido para reconstruir el hemisferio cerebral en 3D, restaurando incluso la alineación de vasos sanguíneos individuales y las conexiones entre neuronas.
La combinación de estas tecnologías le permite estudiar muestras sin degradarlasDe lo contrario: Los tejidos se vuelven duraderos y pueden analizarse repetidamente, potencialmente durante años..
Observar hemisferios enteros del cerebro humano intactos y hasta que se resuelvan las conexiones individuales (sinapsis) es doblemente importante, señalan los investigadores. En primer lugar le permite estudiar múltiples aspectos simultáneamente en un solo cerebro, sin tener que recurrir al cerebro de diferentes personas, que pueden tener diferencias significativas, dificultando la comparación. En segundo lugar, escalabilidad y velocidad de realizar este enfoque (la obtención de imágenes de un hemisferio cerebral completo, una vez preparada, requiere 100 horas en lugar de muchos meses) le permiten crear muchas muestras para representar diferentes géneros, edades y estados de enfermedad, lo que facilita las comparaciones para obtener estadísticas más sólidas. El coordinador del estudio, Kwanghun Chung, ingeniero químico del MIT, ya plantea la hipótesis de la creación de un banco de cerebros con imágenes completas que podrían analizarse y reetiquetarse con varios marcadores según sea necesario.
Por el momento la plataforma ha sido probada en Dos cerebros humanos donados a la ciencia.uno saludable y un golpe por Alzheimer. Sin planificar demasiado, los investigadores comenzaron a explorar muestras de tejido de la corteza orbitofrontal. Después de identificar regiones que habían sufrido una pérdida neuronal sustancial, decidieron profundizar aún más utilizando varios marcadores para resaltar las relaciones entre factores patógenos y diferentes tipos de células. De esta manera se descubrió que la pérdida de sinapsis se concentra en áreas donde existe una superposición directa con las placas amiloides.
Video Zoom sobre un cerebro afectado por la enfermedad de Alzheimer (fuente: Chung Lab/MIT Picower Institute)
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