Organismos modelo en la investigación
Un organismo modelo es una especia empleada por los investigadores para estudiar procesos biológicos específicos. Sus características genéticas son similares a las de los humanos y se emplean de forma habitual en áreas de investigación como la genética, la biología del desarrollo y la neurociencia. Los organismos modelo se seleccionan habitualmente por su facilidad de mantenimiento y reproducción en laboratorios, los ciclos de generación cortos o la capacidad de generar mutantes para estudiar determinados rasgos o enfermedades.
Proporcionan información de gran valor acerca de sistemas biológicos a nivel celular, de tejido, órgano y sistema. Existen numerosos tipos de organismos modelo, que varían en su complejidad y uso. Los organismos pequeños y sencillos, como la levadura, se emplean de forma habitual para estudiar mutaciones genéticas en los cánceres humanos, mientras que la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) y el pez cebra (Danio rerio) son ideales para estudiar la genética y el desarrollo de enfermedades. Los modelos de ratón también se usan ampliamente en la investigación biomédica para estudiar la evolución de enfermedades y el desarrollo de fármacos nuevos.
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Leica Microsystems: obtención de imágenes de organismos modelo
Pase de la vista general al detalle para mejorar la comprensión de los organismos modelo con sistemas de obtención de imágenes flexibles de Leica Microsystems.
Leica Microsystems ofrece soluciones de microscopía innovadoras para lograr una calidad de imagen óptima. Estas soluciones se pueden utilizar con especímenes grandes y complejos, como organismos modelo, e incluyen plataformas para el cribado y la manipulación.
Neurofilaments stained in red to assess neuronal outgrowth in E12-14 mouse. The mouse was uncleared. Courtesy of Yves Lutz, Centre d’imagerie, IGBMC, France.
Microscopía para la investigación de organismos modelo
Los organismos modelo son, en su mayor parte, grandes, complejos y densos, lo que puede suponer un desafío. Por tanto, es necesario que los sistemas de microscopia ofrezcan flexibilidad para permitir el estudio de esas muestras. De forma tradicional se requerían varias técnicas de microscopía para estudiar los organismos modelo, desde microscopios estereoscópicos para permitir el análisis macroscópico y la manipulación de especímenes como el pez cebra, hasta microscopios multifotónicos para obtener imágenes en profundidad de organismos vivos de gran tamaño.
Para especímenes más gruesos, la microscopía confocal es la herramienta de elección para ver los detalles en profundidad y evitar señales desenfocadas. Sin embargo, a menudo plantea numerosos desafíos, como las bajas velocidades y el fotoblanqueamiento debido a la elevada potencia del láser.
Tecnologías innovadoras como la microscopía de lámina de luz están ganando cada vez más importancia para captar imágenes de muestras sensibles a la luz en 3D gracias a su baja fototoxicidad.
Desafíos en la obtención de imágenes de organismos modelo
El trabajo con organismos modelo es muy heterogéneo y, como tal, los desafíos al usar técnicas de microscopía pueden variar en función de si se trata de estudios dinámicos o de eventos moleculares, pero también puede depender de la complejidad del organismo modelo utilizado, que puede ir de unas pocas células de C. elegans a animales más grandes y complejos como los ratones.
Un desafío habitual al obtener imágenes de organismos modelo es la velocidad de procesamiento. Debido al tamaño de la muestra, el proceso puede implicar tiempos de adquisición largos y el análisis de muchas imágenes para lograr un conjunto de datos completo, lo que reduce la eficiencia total del experimento. La velocidad de adquisición también es un problema a la hora de conseguir imágenes de organismos modelo vivos porque la fototoxicidad y el fotodaño pueden ocasionar alteraciones en la fisiología o incluso la muerte de la muestra. Por último, las imágenes con puntos en las capas profundas de la muestra también pueden presentar artefactos y difuminados.
