Une nouvelle plateforme a été développée au Massachusetts Institute of Technology qui vous permet de étudier des hémisphères entiers du cerveau humain en 3D les observer avec un résolution sans précédent sur plusieurs niveauxa partir dearchitecture en tissu et de morphologie cellulaire pour ensuite descendre dans le détails cellulaires et moléculaires plus finscomme le connexions entre neuronesleurs structures subcellulaires et même le protéines exprimé. Ce type de zoom a déjà été expérimenté enquêter sur les lésions causées par la maladie d’Alzheimercomme le démontrent les résultats de l’étude publiée dans la revue Science.
L’cible le dernier est de créer un atlas tridimensionnel des cellules du cerveau humain à résolution subcellulaire, mais pas seulement. « Nous nous attendons à ce que cette plateforme technologique soit évolutive cela améliorera notre compréhension des fonctions des organes humains et les dieux mécanismes de la maladie Pour stimuler le développement de nouvelles thérapies“, affirment les chercheurs dirigés par Juhyuk Park.
Leurs travaux, menés dans le cadre du Brain Initiative Cell Census Network, ont conduit à développer Et combiner trois technologies innovantes: MÉGAtomeun microtome vibrant qui tranche les tissus avec une coupe ultra-précise sans perdre les connexions entre les cellules ; moiDERNIER, un hydrogel qui rend les échantillons de tissus clairs, élastiques, extensibles et marquables de manière réversible, pour les étudier à plusieurs échelles ; enfin Découperun logiciel qui réassemble des tranches de tissus pour reconstruire l’hémisphère cérébral en 3D, rétablissant même l’alignement des vaisseaux sanguins individuels et les connexions entre les neurones.
Le mélange de ces technologies vous permet de étudier des échantillons sans les dégraderAu contraire: les tissus deviennent durables et peuvent être analysés à plusieurs reprises, potentiellement pendant des années.
Observer des hémisphères entiers du cerveau humain intacts et jusqu’à ce que les connexions individuelles (synapses) soient résolues est doublement important, soulignent les chercheurs. D’abord vous permet d’étudier plusieurs aspects simultanément sur un seul cerveau, sans avoir recours aux cerveaux de différentes personnes, qui peuvent présenter des différences significatives, ce qui rend la comparaison difficile. Deuxièmement, évolutivité et rapidité de réaliser cette approche (l’imagerie d’un hémisphère cérébral entier, une fois préparé, nécessite 100 heures au lieu de plusieurs mois) vous permettent de créer de nombreux échantillons pour représenter différents sexes, âges et états pathologiques, facilitant ainsi les comparaisons pour obtenir des statistiques plus robustes. Le coordinateur de l’étude, Kwanghun Chung, ingénieur chimiste au MIT, émet déjà l’hypothèse de la création d’une banque de cerveaux entièrement imagés qui pourraient être analysés et réétiquetés avec divers marqueurs selon les besoins.
Pour le moment la plateforme a été testée sur deux cerveaux humains donnés à la scienceun en bonne santé et un frappé par Alzheimer. Sans trop planifier, les chercheurs ont commencé à explorer des échantillons de tissus du cortex orbitofrontal. Après avoir identifié les régions ayant subi une perte neuronale importante, ils ont décidé d’approfondir encore plus en utilisant divers marqueurs pour mettre en évidence les relations entre les facteurs pathogènes et les différents types de cellules. Il est ainsi apparu que la perte synaptique est concentrée dans les zones où il existe un chevauchement direct avec les plaques amyloïdes.
Vidéo Zoom sur un cerveau atteint d’Alzheimer (source : Chung Lab/MIT Picower Institute)
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