Em um laboratório da Universidade de Kyushu, no Japão, o pesquisador Shigenori Inagaki, PhD, desvendou o mistério de tornar o tecido cerebral transparente. Esse feito, que antes era considerado impossível, foi alcançado após anos de tentativas frustradas usando polímeros esféricos. A solução veio com a simplicidade de uma ideia que só parece óbvia depois: proteínas são polímeros. Inagaki usou albumina de soro bovino (BSA) de alta pureza, dissolvendo-a em fluido cerebroespinhal artificial, e testemunhou a transformação das células em um estado transparente.
O segredo estava na osmolaridade, que era dez vezes menor do que a do polímero Ficoll anteriormente testado. Segundo Inagaki, ajustar o índice de refração era uma técnica conhecida, mas a verdadeira inovação foi manter a osmolaridade em níveis seguros para as células. A pesquisa, publicada na Nature Methods, introduz a técnica SeeDB-Live, a primeira a limpar tecidos vivos de mamíferos sem comprometer suas funções celulares. Esta abordagem é a terceira geração da plataforma de clareamento desenvolvida por Takeshi Imai, PhD, que anteriormente havia desistido da ideia.
A técnica SeeDB-Live permite a captura de vídeos em tempo real do cérebro, algo que antes era impossível. Enquanto as versões anteriores da técnica, como SeeDB e SeeDB2, eram limitadas a imagens fixas de tecidos mortos, a nova tecnologia traz vida ao campo da neurociência. Imai, que já havia abandonado a ideia de clarear tecidos vivos, reconhece a precisão de Inagaki como o diferencial que levou ao sucesso. O uso de albumina, uma molécula grande e solúvel, foi chave para manter a pressão osmótica baixa o suficiente para a sobrevivência celular.
Experimentos demonstraram que fatias de cérebro de camundongo se tornavam transparentes em uma hora, dobrando a profundidade de imagem confocal e triplicando o brilho dos neurônios em microscopia de dois fótons. A técnica foi validada por meio de gravações patch-clamp, que confirmaram que os potenciais de membrana e taxas de disparo neuronal permaneciam essencialmente inalterados. Em camundongos vivos, a técnica permitiu que neurônios corticais fossem iluminados a profundidades de 600-800 µm, sem toxicidade detectável mesmo após 120 dias de uso repetido.
No entanto, a técnica ainda enfrenta desafios, como a entrega de albumina a regiões cerebrais mais profundas. A albumina não consegue penetrar a barreira hematoencefálica se injetada sistemicamente e é rapidamente lavada pelo fluido cerebroespinhal. Inagaki agora trabalha em estratégias de entrega baseadas no fluido cerebroespinhal, introduzindo albumina através do sistema ventricular.
A técnica oferece um potencial revolucionário para a imagem de voltagem, permitindo a captura de dinâmicas elétricas em nível populacional no cérebro vivo. Para pesquisadores que usam organoides cerebrais derivados de pacientes, a capacidade de observar a atividade funcional profunda em tecidos vivos pode transformar a medição de eficácia e toxicidade de medicamentos. Segundo a Medscape, este avanço pode impactar significativamente a pesquisa de doenças neuropsiquiátricas e câncer.
Enquanto Inagaki não previa estar trabalhando na transparência do tecido cerebral, sua formação em engenharia permitiu que ele identificasse o ponto ideal do índice de refração para células vivas. A técnica SeeDB-Live não substitui os mapas detalhados de cérebros mortos, mas oferece uma nova perspectiva, permitindo observar o cérebro vivo em profundidades antes inatingíveis. A evolução colocou a proteína no lugar certo, muito antes de alguém pensar em procurá-la.
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