Ученые создали человека-невидимку
Впервые в истории медицины ученым удалось сделать тело прозрачным. Технология, разработанная специалистами Калифорнийского технологического института в Пасадене, описана в свежем номере журнала Cell.
Исследования в этом направлении велись уже давно. В частности, в рамках учрежденной Бараком Обамой программы BRAIN (Brain Research Through Advancing Innovative Neuro‑ technologies) по глобальному исследованию процессов в человеческом мозге. О ее значимости, к слову, говорят суммы финансирования: в течение следующих 10 лет в BRAIN вложат $3 млрд. Нейробиологам из Стенфордского университета ранее уже удалось сделать прозрачным мозг мыши, удалив из него липиды (жиросодержащую субстанцию, которая входит в состав всех живых клеток и, собственно, отвечает за их непрозрачность). Липиды нейтрализовывали специальными химикатами. Поскольку процесс осветления шел довольно медленно, их действие пришлось усилить электричеством. Но и после этого мозг грызуна стал прозрачным лишь через месяц. К тому же электрическое поле разрушило часть клеток мозга, что сделало невозможной объективную оценку происходящих в нем процессов.
Недочеты американских коллег учли ученые из японского Института физико-химических исследований (RIKEN). Там прозрачности биологических тканей добились с помощью водного раствора фруктозы SeeDB (See Deep Brain - "посмотреть глубоко в мозг"), который позволил "просветить" мышиный мозг уже через три дня. После чего японцам удалось рассмотреть расположение нейронных цепей под обычным флуоресцентным микроскопом, не разрезая мозговые ткани, и увидеть, как и какими волокнами соединяются между собой правое и левое полушария.
Но настоящий прорыв осуществили специалисты Калифор‑ нийского технологического института, которым удалось сделать прозрачным все тело, правда, после смерти.
Кровеносную систему, головной и спинной мозг мертвой мыши заполнили специальным раствором, растворяющим липиды. Важно, что в состав этого химического коктейля входят ингредиенты, предотвращающие процесс разложения тканей. Затем в организм грызуна ввели "подсвечивающие" клетки вещества и удалили крупные кости, закрывающие обзор. В результате его тело стало похожим на прозрачное желе с ясно просматриваемыми органами и соединительной тканью. На то, чтобы сделать прозрачными почки, сердце, легкие и кишечник, потребовалось два-три дня. Осветление мозга и остальных частей тела заняло около двух недель. Метод был также успешно апробирован на образцах раковой ткани человека.
Это стало первым в мире удачно проведенным исследованием по осветлению тела, что дает медикам принципиально новую технологию исследования органов. До сих пор для этого приходилось брать часть живой ткани. Недостаток такого подхода состоит в том, что скальпель разрушает клетки, а ткани получаются неоднородными по структуре. В итоге результаты исследований грешат множеством неточностей.
Новая технология дает возможность разглядеть ткани тела в их первозданном виде.
По словам возглавившей эксперимент Вивианы Грэдинару, новая методика позволяет гораздо лучше, чем обычный рентген или МРТ, изучить организм. Прозрачное тело дает возможность биологам и медикам получить больше информации о нервной системе, создать ее детальную карту, рассмотреть влияние периферических нервов и органов на когнитивные процессы и наоборот. Точно зная, куда и откуда проходят нервы, можно существенно улучшить лечение неврологических заболеваний, включая болезнь Паркинсона. Наблюдая за процессами в прозрачном теле, легко обнаружить, где именно в организме скрываются вирусы, раскрыть механизм распространения рака и других пока неизлечимых заболеваний, найти эффективные методы борьбы с опасными недугами еще до их появления.
