Новый метод исследования тканей в живых организмах

Формирование эмбриона — это сложный процесс, управляемый как биохимическими, так и механическими сигналами. В то время как биохимические сигналы изучены глубоко, механические долгое время оставались малоисследованными из-за отсутствия методов для локального мониторинга или воздействия на силы.

Учёные из Центра геномной регуляции (CRG) в составе Барселонского института науки и технологий (BIST) под руководством Жерома Солона разработали новый метод для изучения самоорганизации тканей в процессе эмбрионального развития. Метод позволяет манипулировать силами и понимать, как механика клеток или тканей меняется во время эмбриогенеза.

Ключевые особенности метода:

• Позволяет прикладывать силу, сопоставимую по порядку величины с той, которую генерирует одиночная клетка.
• Наблюдая за деформацией тканей в ответ на эту силу, можно определить, как ткань реагирует на механическое воздействие с течением времени.
• Метод работает in vivo, в живом организме, с использованием магнитных сил, которые можно прикладывать дистанционно, без контакта, в разные моменты времени, не повреждая эмбрион.

Важные открытия:

• Механические свойства эмбриона могут полностью меняться в течение всего 3–4 минут.
• Важна не только точка приложения силы, но и то, как ткань на неё реагирует (аналогично разной деформации дерева и резины при одинаковом усилии).
• Морфогенез — это результат коллективного поведения клеток, координации всех генерируемых ими сил.

Перспективы применения:

Методология может быть использована для изучения механики тканей и в других процессах, таких как:

• Заживление ран.
• Развитие рака, где механические свойства опухоли отличаются от здоровых тканей и могут способствовать началу метастазирования. Измерение механических изменений может помочь лучше понять развитие болезни.

Исследование опубликовано в журнале Current Biology.