Le numéro d’avril du Journal of Visualized Experiments (JoVE) comprend un article qui suit un laboratoire de l’Université de Miami de l’Ohio au lac Bonney - un lac salin recouvert de glace en permanence en Antarctique. Peu d’organismes peuvent survivre aux conditions difficiles sous la glace, où la lumière, la chaleur et les sources de carbone sont très rares. Les micro-organismes unicellulaires appelés protistes sont la principale classe de microbes vivant sous le lac Bonney et sont capables d’apporter du carbone, via la photosynthèse, dans le cercle de la vie.
Après avoir déterminé le site d’échantillonnage approprié, nos auteurs forent et fondent à travers la glace afin de pouvoir prélever des échantillons à différentes profondeurs dans la colonne d’eau chimiquement stratifiée du lac. Une fois prélevés, les échantillons sont acheminés vers un laboratoire de terrain pour filtration et stabilisation. Après le traitement, les microbes présents dans l’échantillon d’eau sont cultivés pour une expérimentation ultérieure. Par exemple, nos auteurs montrent que leurs cultures d’enrichissement conservent une activité photosynthétique, et les expériences futures devraient aider à mieux comprendre la physiologie des protistes, ainsi que la façon dont ces organismes peuvent affecter le cycle géochimique mondial.
En médecine clinique et translationnelle, JoVE s’intéresse à la radiothérapie stéréotaxique corporelle, ou SBRT, pour le traitement des tumeurs gynécologiques. La SBRT est une forme peu invasive de traitement du cancer qui repose sur le rayonnement, délivré par un accélérateur linéaire monté sur un bras robotique, pour inactiver biologiquement les tumeurs.
Nos auteurs, du Case Medical Center, expliquent comment les marqueurs repères des tissus mous en or sont placés autour de la cible cancéreuse à différentes profondeurs sur la base de l’imagerie par tomodensitométrie. Au cours d’une séance de planification de traitement, des images de TDM et de TEP sont prises, puis co-enregistrées. Guidés par ces images, les oncologues radiologiques et gynécologiques désignent les volumes de cancer qui seront ciblés pendant le traitement ainsi que le contour entourant les structures normales qui doivent être laissées intactes. Au début du traitement, un système de localisation de cible détecte les marqueurs repères via l’imagerie radiographique cross-plan et la localisation des marqueurs est comparée aux données d’imagerie obtenues précédemment.
Pendant le traitement, des diodes électroluminescentes suivent le mouvement d’un patient, afin de corréler son schéma respiratoire à l’emplacement des marqueurs repères, afin que le rayonnement puisse être délivré avec précision. Surmontant les complications associées à l’immobilisation du patient, nos auteurs montrent que leur procédure de radiothérapie corporelle stéréotaxique peut délivrer avec précision le rayonnement au volume cible tout en limitant le dosage aux structures voisines.
Dans notre section Bio-ingénierie, JoVE présente un article qui consiste à fabriquer des substrats biocompatibles à partir de cocons de vers à soie. Tout d’abord, les cocons sont examinés pour détecter toute contamination et traités de manière à produire de l’extrait de soie. L’extrait est placé sur un moule PDMS, qui a été conçu pour créer un motif dans le film de soie séchant à sa surface. Une fois séché, le film de soie est soumis à un processus appelé recuit à l’eau, ce qui rend le film transparent et parfait pour la microscopie. Après l’ensemencement cellulaire sur les films, nos auteurs montrent que le suivi de la migration cellulaire sur le substrat de soie à micro-motifs est tout aussi facile que sur des surfaces de culture tissulaire plus conventionnelles. La biocompatibilité des films de soie ainsi que leur potentiel de modification chimique et structurelle en font des matériaux candidats attrayants pour des applications in vivo, comme la conception de dispositifs médicaux.
Étonnamment, la culture neuronale primaire fait son chemin dans notre section Immunologie et infection, car en avril, JoVE documente un système innovant de culture de neurones sympathiques primaires utilisé pour étudier la latence et l’activation du virus de l’herpès simplex.
Les neurones périphériques agissent comme des réservoirs pour le virus de l’herpès qui sont à l’origine des événements de réactivation. Pour établir une culture de neurones périphériques, les ganglions cervicaux supérieurs sont isolés de souris embryonnaires et, après la digestion et la dissociation, ils sont plaqués dans des plaques à 96 puits. Vers le 6e jour in vitro, des virus de l’herpès codant pour une protéine de fusion virus-GFP sont ajoutés aux cellules avec un inhibiteur de la réplication lytique. Lors du retrait de l’inhibiteur, le virus latent se réactive et l’expression de la GFP est observable par microscopie fluorescente. En comptant le nombre de puits présentant une fluorescence GFP, la capacité de petites molécules ou d’oligonucléotides de silençage génique à supprimer ou à induire la réactivation virale peut être testée, ce qui fait de ce test un outil potentiel pour découvrir de nouvelles thérapies pour aider à gérer l’infection par le HSV-1.
Ce bref résumé ne décrit que quatre des cinquante articles que JoVE publiera en avril. Parmi les autres publications notables, citons les méthodes de quantification de l’obésité chez les rats à l’aide de la tomographie à rayons X, l’induction d’un infarctus du myocarde dans le cœur du poisson zèbre et le marquage rétrograde de la moelle épinière excisée. Restez à l’écoute.