Sviluppata al Massachusetts Institute of Technology una nuova piattaforma che permette di studiare interi emisferi del cervello umano in 3D osservandoli con una risoluzione senza precedenti su più livelli, a partire dall’architettura del tessuto e dalla morfologia delle cellule per scendere poi nei dettagli cellulari e molecolari più minuti, come le connessioni tra neuroni, le loro strutture subcellulari e perfino le proteine espresse.
Questa sorta di zoom è già stato sperimentato per indagare le lesioni causate dall’Alzheimer, come dimostrano i risultati dello studio pubblicati sulla rivista Science.
Abbiamo eseguito l’imaging olistico dei tessuti cerebrali umani a risoluzioni multiple, dalle singole sinapsi agli emisferi cerebrali interi e abbiamo reso disponibili i dati“, ha affermato Kwanghun Chung, autore senior e corrispondente, professore associato presso il Picower Institute for Learning and Memory, il Dipartimento di Ingegneria chimica e scienze del cervello e cognitive e l’Istituto di ingegneria e scienza medica del MIT.
“Questa pipeline tecnologica ci consente davvero di analizzare il cervello umano su più scale. Potenzialmente questa pipeline può essere utilizzata per mappare completamente il cervello umano.
L ‘obiettivo ultimo è creare un atlante tridimensionale delle cellule cerebrali umane a risoluzione subcellulare, ma non solo. “Prevediamo che questa piattaforma tecnologica scalabile migliorerà la nostra comprensione delle funzioni degli organi umani e dei meccanismi delle malattie per stimolare lo sviluppo di nuove terapie”, affermano i ricercatori guidati da Juhyuk Park.
Il loro lavoro, svolto nell’ambito della Brain Initiative Cell Census Network, ha portato a sviluppare e combinare tre tecnologie innovative: MEGAtome, un microtomo vibrante che affetta i tessuti con un taglio ultra preciso senza perdere le connessioni tra cellule; mELAST, un idrogel che rende i campioni di tessuto chiari, elastici, espandibili e marcabili in modo reversibile, per studiarli su più scale; infine Unslice, un software che ricompone le fettine di tessuto per ricostruire l’emisfero cerebrale in 3D ripristinando perfino l’allineamento dei singoli vasi sanguigni e delle connessioni fra neuroni.
Il mix di queste tecnologie consente di studiare i campioni senza degradarli, anzi: i tessuti diventano durevoli e possono essere analizzati più volte, potenzialmente per anni.
