I ricercatori hanno creato la mappa cellulare 3D più dettagliata mai realizzata finora di un embrione di topo, visualizzando quasi otto milioni di cellule1. La mappa mostra come le cellule interagiscono e migrano in un embrione meno di due settimane dopo il concepimento e potrebbe aiutare i ricercatori a identificare le cause delle malattie congenite.
La mappa rivela le strutture di tutti i principali organi che si sviluppano nell’embrione, dal cervello al cuore e al midollo spinale. Visualizza intricate strutture emergenti nel tubo neurale, il progenitore del sistema nervoso centrale, e i movimenti asimmetrici delle cellule che formano le quattro camere del cuore in crescita.
“Cattura un’enorme quantità di complessità cellulare che sarà molto importante per i ricercatori di tutto il mondo che esplorano i meccanismi di sviluppo dei topi”, afferma Miguel Esteban, biologo specializzato in cellule staminali presso la società di biotecnologia BGI Cell a Shenzhen, in Cina.
L’opera è descritta in Cella Oggi.
Per sviluppare l’embrione “virtuale”, Xiaojie Qiu, genetista della Stanford University in California, e i suoi colleghi hanno costruito un modello chiamato Spateo, che unisce più tipi di dati. Ciò include il trascrittoma – o l’intero insieme di molecole di RNA coinvolte nella sintesi proteica – per ogni cellula di una fetta di embrione, raccolto per circa 90 fette di tessuto in due punti temporali. I ricercatori sono stati in grado di individuare e registrare i profili di trascrizione per ogni cellula nello spazio e nel tempo.
Immagini 3D degli organi in via di sviluppo nell’embrione di topo.Credito: X. Qiu et al./Cell
Il team ha registrato il comportamento di un totale di 7,8 milioni di cellule in un embrione di topo a 9,5 e 11,5 giorni dopo la fecondazione, un periodo in cui si sta formando la maggior parte degli organi del topo. “Siamo i primi a ottenere questa visualizzazione dell’intero embrione con una vera risoluzione di singola cellula per embrioni di topo” in fasi di sviluppo con così tante cellule, afferma Qiu.
Spateo potrebbe essere utilizzato per creare mappe per qualsiasi specie, anche utilizzando dati su embrioni e organi umani, afferma Esteban. “Questo approccio diventerà la norma” poiché la tecnologia su cui si basa diventerà più economica e veloce da usare, afferma.
