Uusi aine muuttaa aivot läpinäkyviksi

Tutkijat saattavat pian nähdä tarkalleen, mitä meillä on mielessä, sillä uusi kemiallinen seos muuntaa aivokudosta täysin läpinäkyväksi.

Scale-niminen uusi aine muuntaa kudosmassan kristallinkirkkaaksi, jolloin valo läpäisee sen niin hyvin, että tutkijat voivat suoraan nähdä soluihin ja muihin rakenteisiin ujutetut fluoresoivat merkkiaineet.

Tämä edistysaskel saattaa kehittäjiensä mukaan tuoda aivan uusia mahdollisuuksia lääketieteellisiin kuvauksiin.

Iloa muillekin kuin aivotutkijoille

"Tämänhetkiset tutkimuksemme keskittyvät hiirten aivoihin, mutta käyttömahdollisuudet eivät rajoitu sen enempää hiiriin kuin aivoihinkaan", ilmoitti japanilaisen RIKEN-aivotutkimusinstituutin edustaja Atsushi Miyawaki lehdistötiedotteessa.

"Uskomme, että Scalea voidaan käyttää myös sydämen, lihasten, munuaisten ja muiden elinten sekä muista kädellisistä ja ihmisistä otettujen kudosnäytteiden tutkimiseen."

Kalifornian yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan neurologi Paul Thompson, joka ei ole ollut mukana Scale-hankkeessa, sanoo läpinäkyvien elinten ja hiirialkioiden kuvia uskomattomiksi.

"Olen työskennellyt aivokuvantamisen parissa 20 vuotta, ja sellaisten näkeminen todellakin säväytti", hän sanoo.

Lääkkeiden toimivuus näkyviin

Scale on valmistettu melko yksinkertaisista ainesosista: virtsan sisältämästä ureasta, glyseriinistä ja Triton-X-nimisestä puhdistusaineesta.

Kun aivoja ja jopa kokonaisia hiirialkioita liotettiin kemiallisessa nesteessä kahden viikon ajan, ne muuttuivat läpinäkyviksi.

Aiemminkin on kehitetty aineita, joilla soluja saadaan kirkkaammiksi lääketieteellistä kuvantamista varten, mutta edeltäjistään poiketen Scale ei huuhdo pois fluoresoivien proteiinien signaaleita, joilla tutkijat merkkaavat neuroneja, verisuonia ja muita kehon pieniä rakenteita.

Fluoresoivalla kuvantamisella kartoitetaan tällä hetkellä esimerkiksi aivojen solurakennetta, ja Scale voi tehdä toiminnasta ennennäkemättömän tehokasta, sanovat RIKEN-tutkijat.

Scale voisi myös auttaa tutkijoita tarkentamaan kuvattavia alueita ennen turvautumista monimutkaisempiin ja kalliimpiin tekniikoihin – esimerkiksi tietokonetomografiaan tai magneettikuvaukseen – sanoo Thompson.

"Minä uskon, että aineessa on potentiaalia nähdä suoraan, tehoavatko hoidot todella niillä aivojen tai muiden elinten alueilla, joihin niillä pyritään vaikuttamaan", hän sanoo.

"Jos hoidetaan Alzheimeria, ja tavoitteena on hoitaa aivoihin kasautuvia kerroksia, voisi olla mahdollista nähdä, poistaako lääke todellakin niitä. Se voisi olla valtava edistysaskel."

Liian myrkyllistä eläville kudoksille

Elävät koe-eläimet eivät ole muuttumassa "näkymättömiksi" ainakaan lähitulevaisuudessa, sillä Scale on liian myrkyllistä eläville olennoille. Atsushi Miyawaki kuitenkin toivoo, että tuosta rajoituksesta päästään jossakin vaiheessa eroon.

"Tutkimme tällä hetkellä toista, miedompaa reagenttiehdokasta, jonka avulla voisimme tutkia elävää kudosta vaikkakin vähemmän läpinäkyvänä", hän sanoo.

"Sitä kautta voisimme päästä tekemään kokeita, jotka eivät koskaan aiemmin ole olleet mahdollisia."

Läpinäkyviä kudoksia koskeva tutkimus julkaistiin Nature Neuroscience -lehden sivustossa 30. elokuuta.