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Des chercheurs rendent une souris transparente…

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Pour mieux observer par fluorescence et en 3D le cerveau d'un embryon de souris, une équipe japonaise est parvenue à le rendre pratiquement transparent en trempant ce petit corps dans une solution particulière. Des chercheurs américains ont déjà exploré cette voie.

Dans les tissus rendus transparents, la fluorescence des protéines (obtenue par voie génétique) permet de visualiser les réseaux de neurones en trois dimensions, de façon bien plus efficace qu'avec les techniques classiques de microscopie. © Riken BSI

L'image est saisissante : l'embryon de souris est littéralement translucide et ses organes deviennent ainsi visibles. La prouesse n'est pas un jeu mais une technique mise au point par Atsushi Miyawaki et son équipe du Riken Brain Science Institute (Riken BSI) pour améliorer les observations du cerveau par fluorescence. Le marquage sélectif de certaines protéines présentes dans les cellules par des molécules fluorescentes permet en effet de les repérer facilement sur des images en microscopie et donc de mieux comprendre le fonctionnement des réseaux de neurones.

Les techniques classiques de microscopie imposent de découper de très fines tranches de tissu observées par transparence. Regarder une couche plus épaisse est à peu près impossible sauf quand ces tissus sont naturellement transparents, comme ceux des méduses ou du ver Caenorhabditis elegans, que les biologistes aiment beaucoup.

D'où l'idée de préparer les tissus pour les rendre artificiellement transparents ou au moins translucides. Elle n'est pas nouvelle. En 2007, une équipe japonaise (de l'Institut de biologie des amphibiens d'Hiroshima) avait, par sélection, obtenu des grenouilles transparentes. Cette année, une équipe américaine de l'université Yale a rapporté avoir réussi à rendre des souris suffisamment transparentes pour obtenir des images 3D par fluorescence, du cerveau mais aussi d'autres organes.

L'embryon de souris traité au réactif Scale (à droite) est effectivement translucide... © Riken BSI

Les neurones en 3D

L'équipe de l'institution Riken a utilisé un réactif mis au point auparavant et baptisé Scale (que les chercheurs orthographient Sca/e). Selon les auteurs, ce cocktail d'urée et de glycérol produit une transparence élevée, comme le montrent les images présentées dans l'article publié dans la revue Nature Neuroscience. De plus, cette transparence correspond très bien, expliquent-ils, à la lumière émise par les protéines rendues fluorescentes, qui reste peu absorbée.

Ils ont pu mettre leur méthode à l'épreuve pour étudier des réseaux de neurones de cerveaux d'embryons de souris. Les images présentent une résolution inférieure à la dimension des cellules et les observations plongent jusqu'à plusieurs millimètres, ce qui permet de réaliser des vues en trois dimensions des réseaux neuronaux, c'est-à-dire de les visualiser bien mieux qu'à l'aide d'autres techniques.

L'équipe espère bien, comme celle de l'université de Yale, obtenir des résultats semblables sur d'autres organes. Les chercheurs espèrent même trouver un réactif qui pourrait s'utiliser sur des tissus vivants. De quoi avoir un nouveau regard sur la physiologie animale....