С помощью новой технологии отображения тела внутренности мыши светятся с изысканной детализацией.

Создание губкообразных отверстий в тканях мыши помогает флуоресцентным маркерам проникать в целую мышь.

Флуоресцентные антитела освещают нервную систему мертвой прозрачной мыши, лежащей на спине головой влево. Цвета показывают, как глубоко залегают нервные клетки животного: от голубого (ближе всего к камере) до розового и желтого (дальше всего).

Вся нервная система мыши светится психоделическими оттенками. Глыбы иммунных клеток, атакующих опухоли, излучают призрачное свечение. Сосуды, составляющие канализационную систему организма, ярко вспыхивают.

Эти и другие изображения позволяют по-новому взглянуть на внутреннее устройство мышей благодаря новой методике, которая делает визуализацию всего тела более дешевой и быстрой, сообщают исследователи 10 июля в журнале Nature Biotechnology.

Прозрачные мыши - не новость (SN: 8/14/14). Однако существующие методы получения изображений их внутренностей могут быть дорогими, занимать много времени или не попадать в нужную цель. Теперь исследование показывает, что химическое удаление холестерина - важного компонента клеточных мембран - из мертвых мышей приводит к образованию губкообразных отверстий в тканях, не разрушая их. Это означает, что специально разработанные антитела могут проникать через эти отверстия во все уголки организма, связываться с интересующими белками и делать видимыми под флуоресцентным светом все анатомические особенности.

Эта методика, получившая название wildDISCO, позволяет ученым чрезвычайно тщательно заглянуть под кожу мыши и создать анатомические атласы всего тела. По словам Али Эртюрка (Ali Ertürk), нейробиолога из Мюнхенского института Гельмгольца, это напоминает Google Maps. Но вместо машин, которые ездят по улицам и фиксируют каждую улицу, антитела действуют как фонари, освещая научные ориентиры.

Такие карты могут помочь исследователям обучить программы искусственного интеллекта моделировать процессы в организме мышей. По словам Эртюрка, алгоритмы будут направлены, например, на моделирование движения лекарств по кровеносным сосудам или предсказание пути генетически модифицированных иммунных клеток для лечения рака (SN: 2/2/22). По его словам, вычислительное моделирование биологии может помочь исследователям отказаться от проведения экспериментов на животных.

Метод визуализации wildDISCO превращает лимфатическую систему мыши в калейдоскоп синих и желтых цветов. Синим цветом обозначены лимфатические сосуды и органы, расположенные ближе всего к камере, а желтым - те, которые находятся глубже в организме.

Чтобы заставить мышей светиться, Эртюрк и его коллеги закачали в мертвых животных через сердце и кровеносные сосуды химические вещества, удаляющие холестерин, а также антитела, меченные флуоресцентными молекулярными маркерами, - проверенная тактика, позволяющая жидкости перемещаться по всему телу. Затем команда сделала все ткани прозрачными, и мыши были готовы к съемке крупным планом.

Одна из полученных карт дает полное представление о сети нервов, проходящих под кожей и вокруг органов. Другая карта демонстрирует лимфатическую систему - открытую сеть органов и лимфатических сосудов, которая помогает бороться с патогенными микроорганизмами и транспортировать клеточные отходы для их удаления.

Эти чертежи позволили получить несколько научных находок.

Например, изображения нервных систем показали, что у мышей, в организме которых не было микробов, нервные сети в кишечнике были развиты хуже, чем у нормальных мышей, что говорит о том, что микробиом кишечника играет важную роль в развитии нервов.

А у мышей, больных раком, команда обнаружила скопления иммунных клеток внутри и рядом с опухолями. По словам Эртюрка, роль этих скоплений в борьбе с раком неясна. Но wildDISCO дает ученым возможность изучить этот вопрос.

По словам Ицзюнь Су, специалиста по визуализации из Исследовательского кампуса Janelia при Медицинском институте Говарда Хьюза в Эшберне (штат Вирджиния), который не принимал участия в работе, wildDISCO может помочь и в исследованиях, проводимых не на мышах, а на других животных. По его словам, ученые, работающие с плодовыми мушками, лягушками или рыбами-зебрами, могут использовать аналогичный "рецепт" для получения более четких снимков их анатомии.

Иммунные клетки (розовые) скапливаются внутри и рядом с раковыми опухолями мыши (оливковые). Как эти клетки могут влиять на развитие рака, пока неясно, но WildDISCO может помочь исследователям в этом.