Reconstrucción 3D de la citoarquitectura de la vejiga humana mediante métodos de microscopía óptica en combinación con la preparación avanzada de tejidos

Abstract

[ES] El cáncer de vejiga, también conocido como cáncer urológico o cáncer de vejiga urinaria, es el décimo cáncer más común en el mundo, y su incidencia está aumentando constantemente en todo el mundo. Para la mayoría de los cánceres, la biopsia es la principal forma de diagnóstico. La biopsia clásica se basa en el corte de la muestra y la tinción con hematoxilina y eosina. La limitación en el uso de esta técnica es la falta de información debido al seccionamiento en plano. Este estudio utilizará una técnica alternativa que crea reconstrucciones de imágenes en 3D de la vejiga que pueden mejorar la visualización y la detección de tumores en una muestra de vejiga. El objetivo de esta investigación es poder visualizar la vejiga del cuerpo humano como un modelo tridimensional, lo que podría reducir los casos de falsos negativos en la detección del cáncer y, finalmente, poder controlar la recurrencia del mismo. Para realizar una reconstrucción en 3D de la muestra de tejido, se combinarán los métodos de limpieza con el uso de la microscopía de fluorescencia de lámina de luz. Para reconstruir toda la muestra por microscopía, es necesaria la transparencia. Por esta razón, se utiliza el método iDisco. Esta técnica permite el aclaramiento del tejido y la inmunotinción que es necesaria para obtener la transparencia de la muestra. Utilizando la microscopía de fluorescencia de lámina de luz y un programa que implementa algoritmos avanzados de visión por ordenador, será posible reconstruir la forma y el aspecto interno de una muestra de vejiga en un corto período de tiempo. El paso de la muestra a través de las láminas de luz permitirá generar unas imágenes 3D nítidas y brillantes.

[EN] Cancer of the bladder, also known as urological cancer or urinary bladder cancer, is the 10th most common cancer in the world, and its incidence is steadily rising worldwide. For most cancers, biopsy is the main form of diagnosis. The classic biopsy is based on sample cutting and hematoxylin and eosin staining. The limitation on the use of this technique is the lack of information due to plane sectioning. This study will use an alternative technique that creates 3D imaging reconstructions of the bladder that can improve the visualization and detection of tumors in a bladder sample. The aim of this research is to be able to view the bladder of the human body as a three-dimensional model, which could reduce cases of false negatives in cancer detection and finally be able to control the recurrence of cancer. In order to perform a 3D reconstruction of the tissue sample, clearing methods will be combined with the use of light-sheet fluorescence microscopy. In order to reconstruct the entire sample by microscopy, transparency is necessary. For this reason, iDisco method is used. This technique allows tissue clearing and immunostaining which is necessary to obtain the transparency of the sample. Using light-sheet fluorescence microscopy and a program that implements advanced computer vision algorithms, it will be possible to reconstruct the shape and internal appearance of a bladder specimen in a short period of time. The passage of the sample through the light sheets will allow the generation of a sharp and bright 3D images.