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L’heure de la transparence totale

vendredi 1er août 2014

par Agnès Vernet

Après avoir dévoilé l’organisation du cerveau, des chercheurs rendent transparent un animal entier.

Le rêve de tout chercheur ? Que le mécanisme qu’il étudie devienne limpide. Des scientifiques de l’Université Stanford, en Californie ont pris cette idée au pied de la lettre et travaillent depuis plusieurs années à rendre les organes transparents afin de mieux visualiser les interactions moléculaires. En 2013, ils avaient présenté la technique Clarity afin de transformer un cerveau en hydrogel nanoporeux optiquement transparent et perméable aux biomolécules (1). En améliorant son protocole, Viviana Gradinaru, passée au California Institute of Technology (Caltech) de Pasadena, et son équipe ont réussi à nettoyer toute une souris de ses lipides et à créer ainsi un organisme entièrement transparent (2). Le concept de base ne change pas : remplacer les lipides, responsables de l’opacité des tissus, par un hydrogel transparent afin de ne pas modifier la structure de ces derniers.
La principale amélioration du protocole se joue sur la vitesse d’élimination des lipides. Les méthodes passives comme Clarity évitent d’endommager les tissus mais sont tellement lentes que leur application est restreinte aux petits organes. En optimisant la formule de l’hydrogel utilisé, le temps nécessaire pour nettoyer un tissu se réduit. Le nouveau protocole s’appuie aussi sur une nouvelle technique de transfusion de l’hydrogel empruntant le système vasculaire et permettant ainsi de diffuser les réactifs dans tout le corps. Rein, cœur, intestins, poumons... Les scientifiques de Caltech obtiennent ainsi des organes transparents in situ en deux à trois jours. Pour le cerveau et l’organisme complet, il faut compter deux semaines. À titre de comparaison, le protocole présenté en 2013 nécessitait au moins sept jours pour traiter un cerveau de souris ex situ.
La nouvelle version de Clarity reste évidemment compatible avec toutes les techniques contemporaines d’imagerie, par fluorescence notamment, même à haute résolution. Les chercheurs imaginent que cette innovation facilitera la compréhension des interactions entre le cerveau et les autres organes.

(1) Chung K et al. (2013) Nature 497, 332-7
(2) Yang B et al. (2014) Cell 158, 945–58

Visualisation en trois dimensions d’un rein intact et transparent.
© B. Yang/V. Gradinaru

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