La ramification n'est pas seulement pour les arbres. Ce processus biologique se produit dans le développement animal, permettant aux organes d'effectuer des fonctions complexes. Les structures en forme de branche se forment dans les poumons, les reins et les seins, entre autres. Surtout, ce n'est que dans les glandes mammaires femelles que la plupart des branches se produisent des années après la naissance. Cela se produit pendant la puberté et à nouveau pendant la grossesse alors que les canaux de lait se ramifient en préparation de l'allaitement. Les perturbations ici ont été liées au cancer du sein. Cependant, l'étude de la ramification peut être difficile et longue.
Maintenant, les chercheurs du Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) ont développé un outil pour quantifier rapidement les changements dans les branches des glandes mammaires de souris. Le système, appelé Magnet, a été créé par Steven Lewis, Lucia Téllez Pérez et Samantha Henry, trois étudiants diplômés dans le laboratoire Dos Santos de CSHL. Il pourrait un jour être utilisé pour étudier comment les changements et les traitements hormonaux affectent les glandes mammaires ou même pour détecter les signes d'alerte précoce du cancer du sein.
Lewis a eu l'idée de l'aimant – le Mamemmary Gatterrir Filetoutil d'analyse de travail-après voir le professeur agrégé de CSHL SAKET NAVLAKHA donner une conférence au laboratoire. Lewis s'est demandé si un modèle mathématique que l'équipe de Navlakha a appliqué aux plantes pourrait être traduit en glandes mammaires. « Cela ressemblait à une connexion naturelle à une autre structure de ramification », dit-il.
En règle générale, les chercheurs qui étudient les glandes mammaires de souris doivent couper des tranches minces de tissu mammaire, les analyser au microscope et compter manuellement les conduits et les branches de chaque tranche. Le processus est « très long et parfois incohérent », dit Henry.
Souvent, vous n'obtenez pas toute l'architecture de la glande mammaire. «
Samantha Henry, Cold Spring Harbor Laboratory
L'aimant a été construit pour comparer précisément les images colorées de la glande mammaire. Les chercheurs travaillant avec le système retrouvent simplement les branches et utilisent un logiciel appelé NetworkX pour les tracer sous forme de réseaux. De là, le code informatique analyse les réseaux et quantifie les données. « Avec cet outil, nous pouvons mesurer la longueur totale de l'arbre ductile ainsi que le nombre de conduits, d'alvéoles et de structures de ramification », explique Téllez Pérez. « Il est très facile de tracer rapidement différents réseaux et d'exécuter des tests. »
À l'heure actuelle, l'aimant n'est utilisé que chez les souris. Cependant, le code pourrait être modifié pour n'importe quel système de ramification. Les chercheurs envisagent que Magnet était finalement utilisé pour apprendre comment certaines conditions, comme les infections ou les événements de la vie, comme la grossesse et le risque de cancer de la ménopause. Cela pourrait également aider à un diagnostic précoce. « Nous recherchons toujours des panneaux d'avertissement qui surviennent avant de pouvoir ressentir une bosse ou de voir quoi que ce soit sur une mammographie ou une échographie », explique Lewis. « Imaginez qu'un outil automatisé pourrait dire qu'il n'y a pas encore de tumeur, mais il y a des changements détectables. C'est notre espoir, notre rêve. »
