Дослідники з Медичного інституту Говарда Хьюза у США створили технологію, яка дозволяє одночасно фіксувати активність клітин по всьому організму, йдеться у публікації у журналі Nature. Метод дає можливість зрозуміти, як різні органи та тканини взаємодіють між собою на клітинному рівні у всьому організмі відразу, чого раніше вчені не могли досягти.
Вчені розробили технологію, яка отримала назву «система візуалізації всього організму для реєстрації активності тканин та внутрішньоклітинних процесів» (WHOLISTIC). Дослідники застосували її на прозорих хребетних — молодих даніо рибках і дорослих рибах Danionella cerebrum.
Метод використовує генну інженерію: майже кожна клітина організму починає виробляти флуоресцентні рецептори кальцію. Вони світяться, коли рівень кальцію у клітинах змінюється. Кальцій є практично універсальним внутрішньоклітинним сигналом і бере участь у багатьох процесах в організмі.
Раніше вчені вивчали органи та системи окремо, а організм загалом залишався «за кадром». Тепер завдяки проведеному дослідженню з'явилася можливість краще розуміти біологічні процеси лише на рівні цілого організму, і навіть спостерігати їх синхронно.
«Поєднання оптогенетики з технологією WHOLISTIC дозволило провести повністю оптичне причинно-наслідкове дослідження взаємодії мозку та тіла. Ці досягнення створюють парадигму системної біології, яка поєднує фізіологію клітин та організму загалом, дозволяючи робити комплексні відкриття на всіх рівнях — від фундаментальних механізмів до терапевтичних», — зазначається у науковій публікації.
Проведена робота дозволяє заповнити існуючу прогалину у спостереженні за біологічними процесами, розповіла ScienceAlert фахівець з обчислювальної нейробіології Віржині Рюттен, яка розробила цей метод разом з іншими вченими.
«Ця робота поєднує два фундаментальні біологічні рівні — клітину та організм. Є кілька справді базових властивостей, які просто не були вивчені, бо було дуже складно спостерігати за клітинними реакціями у такому масштабі», – пояснила Рюттен.
Важливість проведеного дослідження також відзначив нейробіолог Михайло Аренс. За його словами, створена технологія дозволяє об'єднати фізіологію, нейробіологію та клітинну біологію та вивчати їх одночасно на одній і тій самій тварині. Команда дослідників сподівається, що вчені по всьому світу зможуть використати цей метод у своїй роботі, що дозволить отримати нові дані щодо взаємодії клітин, тканин та органів у масштабах цілого організму.
