Атлас сетчатки человеческого глаза создали ученые из Базеля и Цюриха. Они использовали новый метод визуализации, который позволяет работать с десятками микроструктур одновременно. Имя ему — 4i.
Как это работает
Другое название технологии 4i — итеративная непрямая иммунофлуоресцентная визуализация. Согласны, звучит сложно. Эта технология визуализирует до 50-60 белков в тонком срезе ткани с высоким разрешением с помощью флуоресцентной микроскопии.
Метод был разработан несколько лет назад Лукасом Пелкмансом, профессором Цюрихского университета. В новом исследовании человеческого глаза ученые впервые применили его к органоидам — клеточным структурам, выращенным в лаборатории.
Что получилось
Как правило, исследователи используют флуоресцентную микроскопию, чтобы выделить три белка в ткани. Для каждого используется свой флуоресцентный краситель. По техническим причинам невозможно окрашивать более пяти белков одновременно.
В технологии 4i используются три красителя, но они вымываются из образца ткани после проведения измерений, после чего окрашиваются три новых белка. Этот шаг был выполнен роботом 18 раз, процесс затянулся на несколько недель.
Наконец, компьютер объединил отдельные изображения в одну картинку, на котором можно увидеть 53 различных белка. Они предоставляют информацию о функции отдельных типов клеток, составляющих сетчатку. Например, о палочках, колбочках и ганглиозных клетках.
Исследователи дополнили визуальные данные о белках сетчатки информацией о том, какие гены считываются в отдельных клетках. Так получился обширный атлас, отражающий разные стадии развития сетчатки. Его можно изучить на общедоступном веб-сайте EyeSee4is.
«Мы можем использовать временной ряд, чтобы показать, как медленно растет органоидная ткань, где и когда пролиферируют типы клеток, а также где расположены синапсы. Эти процессы сравнимы с процессами формирования сетчатки во время эмбрионального развития», — уточняет Грей Кэмп, профессор Базельского университета и старший автор исследования.
Сейчас ученые работают над применением нового подхода к детальному картированию других типов тканей. Шаг за шагом будет создан атлас, предоставляющий информацию о развитии всех органов и тканей человека.
Листайте галерею, чтобы узнать, как выглядят привычные нам вещи под микроскопом:
