El equipo publica 74.000 imágenes del cerebro de la mosca de la fruta para la investigación en neurociencia

La investigación en neurociencia ahora es un poco más fácil gracias a la publicación de decenas de miles de imágenes de neuronas cerebrales de moscas de la fruta generadas por el equipo del proyecto FlyLight de Janelia.

Durante ocho años, el equipo del Proyecto FlyLight y sus colaboradores diseccionaron, etiquetaron y tomaron imágenes de las neuronas de más de 74 000 cerebros de moscas de la fruta, tomados de más de 5000 cepas de moscas modificadas genéticamente.

Ahora, estas imágenes están disponibles gratuitamente, lo que permite a los científicos encontrar rápida y fácilmente las neuronas que necesitan para probar teorías sobre cómo funciona el sistema nervioso.

La publicación de las imágenes el 23 de febrero en la revista eLife es la culminación de años de esfuerzo y contribuciones de decenas de janelianos, a partir de 2012. Demuestra el compromiso de Janelia de crear recursos gratuitos útiles para toda la comunidad científica. También destaca la misión del campus de investigación de asumir proyectos que no se pueden lograr en un entorno de investigación tradicional donde estos esfuerzos a largo plazo a menudo no cuentan con fondos ni incentivos.

«Es un gran recurso para la comunidad», dice Geoffrey Meissner, quien fue el científico del proyecto FlyLight y el primer autor del nuevo artículo en eLife. «Es muy directo en la misión de Janelia, y destaca los Equipos de proyecto como un concepto, de hacer estas grandes cosas más allá de la escala de lo que un laboratorio podría hacer razonablemente, y realmente enfatiza el aspecto de ciencia abierta de los objetivos de Janelia. Queremos ir al milla extra para que esté disponible para todos, para que sea fácil, para que sea más completo».

Uso de moscas de la fruta para la investigación en neurociencia

La mosca de la fruta Drosophila melanogaster es un elemento básico de la investigación en neurociencia. Los científicos utilizan moscas de la fruta modificadas genéticamente para apuntar a la expresión de ciertas neuronas, lo que les permite comprender qué células cerebrales controlan ciertos comportamientos.

Los científicos estaban usando moscas de la fruta para comprender el sistema nervioso cuando abrió Janelia en 2006, pero los investigadores no tenían herramientas lo suficientemente precisas para implicar a las neuronas individuales.

Eso llevó a Janelia a crear el Equipo del Proyecto FlyLight, que se propuso crear moscas modificadas genéticamente que los científicos pudieran usar para localizar neuronas específicas con más precisión. En 2012, Janelia lanzó la primera generación de esas cepas de moscas, las líneas impulsoras GAL4 de la Generación 1, junto con imágenes de microscopía que mostraban en qué parte del cerebro residían neuronas específicas.

Pero las líneas de la Generación 1 aún eran demasiado imprecisas para algunas investigaciones en neurociencia. Así que FlyLight desarrolló cepas de moscas de la fruta a partir de estas líneas GAL4 utilizando el enfoque Split-GAL4 que permitió a los científicos identificar neuronas individuales o tipos de células individuales en el cerebro de la mosca.

Desde que se desarrollaron, las líneas Split-GAL4 y el sistema Split-GAL4 han sido utilizados por investigadores de todo el mundo. Pero descubrir cómo crear un Split-GAL4 específico necesario para un experimento puede ser un desafío. Para hacer esto, los investigadores primero deben etiquetar las neuronas de interés en las líneas GAL4, una tarea que puede ser difícil para un solo investigador.

Para ayudar, el equipo de FlyLight usó una técnica llamada MultiColor FlpOut (MCFO), desarrollada por Aljoscha Nern, científica sénior en Rubin Lab, para etiquetar neuronas individuales en las líneas de controlador GAL4 de Generación 1. La generación de más de 70 000 imágenes detalladas que ahora se publican requirió más de 11 años de tiempo de generación de imágenes en 8 microscopios confocales.

El equipo de Computación Científica de Janelia creó una herramienta disponible gratuitamente llamada NeuronBridge eso permite a los investigadores buscar en las imágenes marcadas con MCFO, junto con otros datos de microscopía de luz y electrónica, para localizar las neuronas de interés. También permite a los investigadores predecir las combinaciones Split-GAL4 que necesitarán para sus experimentos.

«FlyLight creó muchas imágenes, pero sin nuestra estrecha colaboración con Scientific Computing, solo serían terabytes de datos almacenados en un disco duro con los que nadie podría hacer nada. Desempeñaron un papel clave para que la gente pudiera utilizarlos», dice Meissner, quien ahora es gerente sénior de Project Pipeline Support, que continúa ofreciendo tuberías FlyLight a los laboratorios de Janelia.

Un recurso mundial

La publicación marca el lanzamiento oficial de las imágenes, pero los neurocientíficos de todo el mundo ya han estado aprovechando los datos desde su lanzamiento inicial en 2020.

El último esfuerzo se basa en la reputación de Janelia por desarrollar herramientas que facilitan la investigación de la mosca de la fruta.

«La sensación general es que para cualquiera que se dedique a la neurociencia de las moscas y quiera apuntar a una neurona y aprender algo sobre ella, la mejor manera es usar las líneas GAL4 caracterizadas por FlyLight», dice Meissner.