Una nuova piattaforma sviluppata da ricercatori del Picower Institute del MIT di Boston, consente la cattura simultanea di espressione proteica, morfologia cellulare, proiezione neurale e distribuzione delle sinapsi nei tessuti cerebrali umani su più scale, riferiscono i ricercatori.
Il sistema garantisce la conservazione dell'architettura cellulare, consentendo al contempo la visualizzazione dettagliata e l'analisi di grandi campioni di tessuto cerebrale umano a risoluzione e velocità senza precedenti. Gli autori hanno dimostrato la sua utilità elaborando interi emisferi cerebrali umani per rivelare le caratteristiche patologiche del tessuto del morbo di Alzheimer.
"Prevediamo che questa piattaforma tecnologica scalabile farà avanzare la nostra comprensione delle funzioni degli organi umani e dei meccanismi delle malattie per stimolare lo sviluppo di nuove terapie", affermano gli autori.
La mappatura dettagliata delle architetture anatomiche e molecolari delle cellule cerebrali e la loro connettività è cruciale per comprendere la funzione cerebrale umana e l'impatto delle lesioni e delle malattie cerebrali. Però, le attuali tecnologie di neuroscansione, come la risonanza magnetica funzionale, mancano della risoluzione spaziale richiesta per catturare gli intricati dettagli strutturali, cellulari e molecolari del cervello.
Nell'ambito della rete di censimento cellulare dell'iniziativa BRAIN, Juhyuk Park e colleghi hanno sviluppato una piattaforma che combina perfettamente nuovi strumenti meccanici, chimici e computazionali per creare un atlante tridimensionale dell'intero cervello a risoluzione subcellulare.
La nuova piattaforma integra tre elementi principali per consentire slicing (=segmentazione), elaborazione e visualizzazione dei tessuti cerebrali a scala di organo umano:
- MEGAtome, un microtomo vibrante, consente lo slicing del tessuto con ultra-precisione senza perdita di connettività cellulare;
- mELAST, tecnologia gel-tessuto che trasforma i campioni di tessuto in idrogel elastici e reversibilmente espandibili che facilitano la scansione multiscala ad alto rendimento;
- UNSLICE, processo del computer che ricostruisce la connettività tridimensionale della rete assonale attraverso più lastre di tessuto elaborate da MEGAtome e mELAST.
Fonte: AAAS via EurekAlert! (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: J Park, [+27], K Chung. Integrated platform for multiscale molecular imaging and phenotyping of the human brain. Science, 2024, DOI
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