Πώς ένα γονιμοποιημένο ωάριο μετατρέπεται τελικά σε έναν ολόκληρο οργανισμό που αποτελείται από δισεκατομμύρια κύτταρα; Μια πρωτοποριακή τεχνολογία μικροσκοπίας επιτρέπει τώρα στους ερευνητές να παρακολουθούν ζωντανά τη διαδικασία της εμβρυογένεσης, κύτταρο προς κύτταρο.

Τα συμβατικά οπτικά μικροσκόπια βλέπουν το υπό εξέταση δείγμα μόνο από μία γωνία, και σε περιορισμένο βάθος, γεγονός που εμποδίζει την παρακολούθηση των κυττάρων καθώς μεταναστεύουν μαζικά από τη μια πλευρά του εμβρύου στην άλλη.

Τη λύση δίνει τώρα το μικροσκόπιο SiMView που αναπτύχθηκε από την ομάδα του Φίλιπ Κέλερ στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes στη Βιρτζίνια.

Το πρωτοποριακό σύστημα εκπέμπει δύο επίπεδες δέσμες που φωτίζουν το δείγμα ταυτόχρονα από την κάτω και την πάνω πλευρά του, την ώρα που δύο κινούμενοι ανιχνευτές συλλέγουν φως από δύο διαφορετικές γωνίες. Έτσι, κάθε συνδυασμός γωνίας φωτισμού και θέασης δίνει μια διαφορετική οπτική γωνία του φαινομένου σε πραγματικό χρόνο.

Η νέα τεχνολογία παρουσιάζεται σε δύο άρθρα που δημοσιεύονται στην επιθεώρηση Nature Methods και συνοδεύονται από μια σειρά εντυπωσιακών βίντεο, τα οποία παρακολουθούν την εμβρυογένεση της μύγας των φρούτων Drosophila melanogaster.

Κάθε ταινία προκύπτει από την αυτόματη συρραφή εικόνων που λαμβάνονται κάθε 20 δευτερόλεπτα για συνολικό χρονικό διάστημα περίπου μιας ημέρας. Η τεχνική απαιτεί μεγάλη επεξεργαστική ισχύ, καθώς κάθε σετ δεδομένων φτάνει σε όγκο τα 11 Terabyte.

Σε ένα από τα βίντεο, οι βασικές δομές του εμβρύου αρχίζουν να εμφανίζονται καθώς μια μάζα κυττάρων πολλαπλασιάζεται και μεταμορφώνεται σε πλήρες έμβρυο αποτελούμενο από δεκάδες χιλιάδες κύτταρα. Η ταινία τελειώνει λίγο πριν από την εκκόλαψη της προνύμφης, η οποία έχει μόλις αρχίσει να συσπά τους μυς της.

Η νέα τεχνολογία, εκτιμούν οι ερευνητές, έχει το δυναμικό να φέρει επανάσταση στην εμβρυολογία και την αναπτυξιακή βιολογία.

in.gr