Вирусные векторы позволили динамически визуализировать нейроны мозга аксолотля

Аксолотль (Ambystoma mexicanum) обладает уникальной способностью к регенерации конечностей и сложных органов, включая мозг, что делает его идеальной моделью для изучения формирования и восстановления нейронных цепей.

До сих пор регенерацию мозга у аксолотля изучали классическими методами (трассеры, антитела), но не хватало инструментов для отслеживания динамики восстановления цепей и манипулирования функцией нейронов.

Исследователи из Института молекулярной биотехнологии (IMBA) Австрийской академии наук впервые разработали эффективный метод доставки генов в нейроны аксолотля с помощью вирусных векторов. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences 5 марта.

Визуализация нейронов

В работе впервые показано, что векторы на основе адено-ассоциированного вируса (AAV) могут эффективно доставлять трансгены в нейроны аксолотля. Учёные протестировали разные серотипы AAV и определили наиболее эффективный для нейронов.

С помощью этого метода в нейроны живого аксолотля был доставлен маркер GFP. Это позволило флуоресцентно метить разные типы нейронов и визуализировать их отростки, формирующие связи.

Картирование связей

Метод использовали для картирования нейронных цепей, связывающих сетчатку с мозгом. Удалось визуализировать не только пути передачи зрительной информации от сетчатки к мозгу, но и проекции в обратном направлении — от мозга к сетчатке, что указывает на возможность влияния мозга на её функцию.

«Эта технология даёт окно в визуализацию нейронной активности in vivo и отслеживание регенерации мозговых цепей после повреждения», — поясняет первый автор Катарина Луст.

Новые возможности для исследований

Работа не только открывает новые пути для динамической визуализации нейронов, но и устанавливает вирусные векторы как мощный инструмент для введения новых генов и изучения организации нейронов.

«Векторы можно использовать для манипулирования нейронными цепями или исследования роли конкретных генов в восстановлении мозга аксолотля. Этот инструмент откроет ранее недоступные экспериментальные возможности», — говорит руководитель исследования Элли Танака.

Данная работа укрепляет позиции аксолотля как ключевого позвоночного организма в молекулярной нейробиологии для понимания фундаментальных принципов организации мозга позвоночных.