Des souris rendues transparentes grâce à un colorant qui permet d’observer leurs organes

En massant la peau de souris vivantes avec un colorant alimentaire courant, leurs tissus sont devenus transparents, ce qui nous a permis de voir leurs vaisseaux sanguins et leurs organes en action. Cette technique pourrait un jour aider les médecins à examiner plus en profondeur notre corps pour diagnostiquer des maladies.

Il n’est pas facile de surveiller l’environnement interne d’un animal vivant. Lorsqu’il est mort, nous pouvons prélever des tranches de ses tissus ou utiliser des produits chimiques pour en retirer les protéines et les graisses afin d’obtenir une meilleure vue. Chez les animaux vivants, certaines choses peuvent être visualisées par scanner et endoscopie, mais pour surveiller les tissus vivants, il faut souvent les découper.

Maintenant, Zihao Ou Un chercheur de l’Université du Texas à Dallas et ses collègues ont rendu transparents les tissus de souris vivantes en frottant sur leur peau le colorant alimentaire tartrazine, également connu sous le nom de E102 ou Jaune 5. Lorsque la peau absorbe les molécules de colorant, cela modifie l’indice de réfraction du tissu, c’est-à-dire la vitesse à laquelle la lumière le traverse.

Les souris sont alors devenues transparentes, ce qui a permis aux chercheurs de voir le péristaltisme, les contractions musculaires qui déplacent les aliments dans le tube digestif, et d’observer les vaisseaux sanguins à la surface de leur cerveau.

Pour comprendre comment fonctionne cette technique, il suffit de penser à de l’eau gazeuse, explique Ou. La lumière qui traverse le liquide change de direction chaque fois qu’elle passe de l’eau à une bulle de gaz ou vice versa, explique-t-il. Cela signifie que la lumière se disperse dans toutes les directions et ne peut pas pénétrer le liquide aussi facilement que dans l’air ou l’eau qui ne sont pas gazeuses. Les tissus biologiques se comportent de la même manière car ils contiennent beaucoup d’eau, mais aussi d’autres molécules comme des lipides et des protéines, qui ont généralement un indice de réfraction plus élevé que l’eau.

L’ajout de colorant modifie l’indice de réfraction de l’eau à l’intérieur des tissus pour qu’il corresponde plus étroitement à celui des lipides et d’autres molécules, réduisant ainsi la dispersion de la lumière. « Cela signifie que vous pouvez voir plus profondément, vous pouvez sonder plus profondément », explique Ou.

Le colorant peut être lavé et ne semble pas nuire aux souris.

Ce travail s’attaque au cœur de l’un des plus grands problèmes de la microscopie, affirme Christopher Rowlands « Si vous vouliez voir plus d’un millimètre à la surface du tissu, oubliez ça, ça n’arrivait pas, mais maintenant c’est devenu possible », dit-il. « Vous voyez à travers un centimètre, alors qu’auparavant vous pouviez voir à travers un millimètre. Ce centimètre fait la différence pour de nombreuses applications. »

La tartrazine pourrait être potentiellement toxique si on en appliquait une grande quantité sur la peau, explique Rowlands, mais les neurobiologistes ont l’habitude d’insérer des sondes et des lentilles dans le cerveau ou de retirer des morceaux du cortex. Utiliser sur la peau un colorant largement reconnu comme étant sans danger pour la consommation serait probablement moins nocif, dit-il.

Mais même si cette technique rend la peau plus transparente, elle ne permettra pas aux médecins d’avoir une vision totalement claire de l’intérieur d’une personne. « Ce ne sera pas la cape d’invisibilité d’Harry Potter », explique Rowlands. « Ce sera un truc qui donnera l’impression que la peau est plus vitreuse qu’elle ne devrait l’être. » Même si l’effet se produisait dans tout le corps, on verrait toujours les os et les structures spécialisées appelées organites à l’intérieur des cellules, dit-il.