Кость можно сделать прозрачной

Разработан биохимический процесс, который может сделать кости прозрачными. Это не связано с перспективой создания животных и людей-невидимок — на прозрачном костном материале легче изучать действие нового лекарства от остеопороза, ускоряющего рост клеток костной ткани («Science Translational Medicine», 2017, 9, 387, eaah6518, doi: 10.1126/scitranslmed.aah6518). Прозрачные кости могут оказаться интересными не только специалистам по созданию лекарственных препаратов: биологам и анатомам будет удобнее наблюдать в них рост и гибель клеток, образующих костную ткань. Стволовые клетки костной ткани с красными флуоресцентными метками легко разглядеть в прозрачной
бедренной кости мыши.

Схема химических процессов, протекающих в эксперименте чешских ученых, которые воспроизвели опыт Миллера — Юри с учетом критики За два последних десятилетия исследователи добились существенных успехов в удалении светорассеивающих липидов из ткани мозга и некоторых других эластичных биологических тканей. Дело в том, что возможность наблюдать целостную ткань, в которой все структуры и клетки остались связанными и неповрежденными, гораздо более привлекательна, чем привычный для анатомии и гистологии подход, основанный на изучении тонких срезов. Костную ткань, однако, намного сложнее сделать прозрачной, так как она импрегнирована неорганическими веществами (в первую очередь соединениями кальция), которые непросто удалить из кости, сохранив при этом ее структуру.
Исследователи из Калифорнийского технологического института под руководством профессора Вивианы Градинару разработали для этого стратегию, основываясь на методе Clarity, который позволяет сделать прозрачными мягкие ткани и в разработке которого Градинару принимала участие, будучи еще постдоком. Для удаления кальция из костей его связывали этилендиаминтетрауксусной кислотой — реактивом, под названиями ЭДТА или Трилон Б, знакомым всем, кто делал лабораторные работы по аналитической химии. Затем, как и в методе Clarity, в кость вводили акриламидные мономеры, получая стабилизирующий гидрогель, а на завершающем этапе вымывали липиды с помощью поверхностно-активных веществ.
Чтобы увидеть клетки внутри прозрачной кости, исследователи получили генетически модифицированных мышей, у которых стволовые клетки костной ткани (остеопрогениторы) флуоресцировали красным. Фармацевтическая компания «Амджен» предоставила авторам работы для изучения новый лекарственный препарат, который должен бороться с остеопорозом. Мыши принимали экспериментальное средство, затем их кости сделали прозрачными и увидели, что клетки-остеопрогениторы делились более интенсивно, чем у животных из контрольной группы. По мнению Шона Моррисона из Университета Северо-западного Техаса, новая методика, дающая возможность видеть расположение стволовых клеток в костях, позволит лучше понять, какие изменения происходят со скелетом взрослого человека.