Nahlédnout přímo do těla bez skalpelu v ruce je starý sen biologů. Kromě různých zobrazovacích metod (rentgen, magnetická rezonance), které mají své nevýhody, se vědci pokoušejí získat pohled do nitra živočišných těl i přímo ve viditelném spektru.
Některé postupy pro částečné zprůhlednění tkání byly vyvinuty už v 19. století (například díky Werneru Spalteholzovi) a používají se dodnes. Jejich obvyklou nevýhodou je, že poškozovaly upravované tkáně, a tak výsledný preparát neposkytoval vždy přesný obraz toho, co se v těle skrývá.
Příprava podkladů pro velmi podrobný atlas lidského mozku. Orgán se krájí přístrojem zvaným mikrotom na 20 mikrometrů silné plátky.
Anatomové tyto a další nedostatky podobných metod samozřejmě běžně řeší vytvářením modelů pomocí „destruktivních metod“. Zkoumanou tkáň obvykle nařežou na velmi tenké plátky a z nich vytvoří podrobný model.
Ale „průhlednost“ má nesporné výhody, a proto stále pokračují snahy o vylepšení používaných metod. V minulém roce například tým ze Stanfordské univerzity v Kalifornii v článku pro časopis Nature předvedl metodu nazvanou CLARITY, která umožnila vytvořit „zprůhlednit“ myší mozek (článek s placeným přístupem zde). Vědci do něj sice nemohou nahlédnout během života zvířete, ale aspoň mají k dispozici průhledný a neporušený preparát, na kterém mohou také ověřovat například průběh mozkových drah.
Vlevo je myší mozek v běžném stavu, vpravo ošetřený rozpouštědlem podle metody CLARITY, která umožňuje nahlédnout do mozku bez zásahu skalpelem (či mikrotomem).
Účinku bylo dosaženo experimentováním s různými dávkami a různě dlouhým „louhováním“ v rozpouštědlech, která uvolní lipidy (tj. tuky) na buněčné membráně. A to včetně krátkého pobytu v elektrickém poli, které zrychlilo působení chemikálií. Metoda měla zatím ovšem značná omezení. Není možné ji například používat na tak velký orgán jako lidský mozek, protože používaný gel by se nedostal k hlouběji uloženým buňkám (tým už pracuje na vylepšení postupu, a tedy i „zprůhlednění“ celého lidského mozku).
Nyní už jsme o krok dále. Na jiném kalifornském pracovišti v Pasadeně dokázali metodu CLARITY „vyladit“ natolik, aby učinili průhledné celé tělo myši (článek vyšel v časopise Cell, přístup je placený). Základem bylo, že rozpouštědlo rozšířili v celém těle zvířete (samozřejmě mrtvého) jeho krevním oběhem. Během dvou dnů se staly průhledné svrchní vrstvy buněk, během dvou týdnů téměř celé tělo. Průhlednost není dokonalá, ale i tak dává možnost nahlédnout hluboko do těla, včetně některých vnitřních orgánů.
3D vizualizace nedotčené ledvinové tkáně myši
3D vizualizace tkáně myších pohlavních tkání
Vědci z těla nakonec odstranili velké kosti, na které nemá postup žádný vliv, a zůstávají tedy neprůhledné. Velká část tkání si díky přirozené pevnosti buněk a strukturální podpoře kostry (alespoň do jejího odstranění) zachovala svou trojrozměrnou podobu.
Autorům se tak naskytla možnost prohlédnout si detailně stavbu mnoha částí těla, které jinak v neporušeném stavu vidět jednoduše nejsou. Mohou tak získat například v podstatě nezkreslenou trojrozměrnou představu, jak se v těle šíří některé důležité látky.
