Une équipe du Massachusetts Institute of Technology (MIT), qui, en 2015, a inventé une technologie révolutionnaire d’imagerie pour la biologie, a publié une nouvelle recette facilitant encore plus son déploiement dans Nature Methods, le 11 octobre. La microscopie d’expansion consiste non pas à « zoomer » avec l’instrument, mais à grossir l’échantillon que l’on veut observer. Une série de préparations biochimiques fait gonfler de vingt fois la taille des objets, ce qui permet de voir des détails plus grands que 20 milliardièmes de mètre. Soit en dessous de la limite des microscopes optiques traditionnels. Pour leur démonstration, les chercheurs ont montré des images de microtubules, ce « squelette » de la cellule, et de synapses, les jonctions entre neurones. Cet impressionnant grossissement a été obtenu en changeant le polymère absorbant utilisé jusqu’alors.
« La microscopie d’expansion est révolutionnaire. Cela a changé notre domaine. On a pu étudier ce que l’on ne voyait pas », s’enthousiasme Virginie Hamel, coresponsable, avec Paul Guichard, du laboratoire Centriole de l’université de Genève, à propos de la méthode inventée par Edward Boyden, du MIT, en 2015. Ce laboratoire en pointe au niveau européen passe une partie de son temps à former des collègues à ces techniques. « Cela marche du tonnerre. C’est facile, rapide à apprendre et à utiliser, accessible à tous », ajoute Paul Guichard, qui a aussi des contacts avec des pays en Afrique souhaitant développer ce protocole. Si Edward Boyden, Prix Breakthrough en 2016, a breveté la technique et crée une entreprise, Expansion Technologies, pour valoriser l’invention, tous les chercheurs peuvent l’utiliser sans licence.
Echantillon figé
L’équipe suisse étudie la structure du centriole, un élément microscopique qui intervient au moment de la division cellulaire. Ou s’intéresse à des pathologies oculaires en lien avec des structures à l’intérieur des cellules photoréceptrices. Ou encore décrit les formes de planctons collectés lors des missions de la goélette Tara.
Paul Guichard reconnaît que certains restent sceptiques sur la méthode car ils craignent que le gonflement ne déforme les structures et crée donc des artefacts. « La déformation est isotrope et les protocoles sont prévus pour le vérifier », rassure Virginie Hamel. L’autre limite est que, comme d’autres techniques, l’échantillon est nécessairement figé et donc aucune dynamique n’est observée, ce qui est dommage pour les phénomènes du vivant.
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