Un nuevo microscopio les da a los investigadores una visión sin precedentes de cómo se construyen los mamíferos, célula por célula.

Los microscopios de hoja de luz utilizan rayos láser ultrafinos para iluminar secciones de una muestra mientras que las cámaras graban esas secciones iluminadas. Las iteraciones anteriores del dispositivo han capturado retratos detallados de peces vivos de cebra y embriones de mosca de la fruta a medida que se desarrollan. Kate McDole, bióloga del desarrollo en el Campus de Investigación Janelia del Instituto Médico Howard Hughes en Ashburn, Virginia, y sus colegas utilizaron una versión nueva y mejorada para monitorear el desarrollo de un organismo más grande y complejo: el ratón.

Los algoritmos en el microscopio rastrearon embriones de ratones de seis días en tiempo real durante aproximadamente dos días, manteniendo el dispositivo enfocado en los grupos de células a medida que crecían. Un conjunto de programas de computadora usó los datos, aproximadamente un millón de imágenes por embrión, para mapear la historia de vida de cada célula del embrión, el equipo informa el 11 de octubre en Célula . El resultado: Vistas deslumbrantes de los órganos del ratón tomando forma. .

A medida que un embrión se expande rápidamente en tamaño, el intestino comienza a formarse cuando parte del embrión se colapsa en un agujero similar a un cráter. Y una estructura que eventualmente forma el cerebro y la médula espinal, llamada tubo neural, aparece como un cometa disparando a través del cielo nocturno. Los investigadores también capturaron los primeros latidos de las células del corazón.

BROTE DE CRECIMIENTO Los científicos utilizaron un nuevo microscopio con láser para mirar dentro de un embrión de ratón en crecimiento (se muestra en falso color en el primer clip). Durante dos días, el equipo vio la formación del intestino del ratón (agujero azul oscuro que aparece en el embrión en desarrollo) y el tubo neural (línea blanca), que se convierte en el cerebro y la médula espinal. Al profundizar en el embrión, se revelaron los primeros latidos rítmicos de las células cardíacas recientemente desarrolladas (segundo clip).

“Estos son procesos que nadie ha podido ver antes”, dice McDole. Ver la forma intestinal en minutos fue impresionante. “Nunca esperábamos que fuera tan rápido o tan dramático. No es como si pudieras buscar en Google estas cosas “.

Dicha tecnología de imágenes puede ayudar a resolver un misterio de larga data: cómo se desarrollan los mamíferos desde células individuales hasta embriones multicelulares completamente formados. Esa información es crucial para los científicos. intentando crecer órganos humanos ( SN: 3/6/04, p. 155 o arregla los defectos que surgen en los embriones durante el embarazo, dice McDole.

“Si tomaste todos los materiales de construcción de una casa y los tiraste en una pila, mágicamente no obtendrás una casa. Los contratistas usan planes para construir la casa ”, dice ella. Lo mismo se aplica a la salud humana, dice ella, por lo que “poder ver cómo los embriones realmente hacen que los órganos sean un gran paso adelante”.