La Dra. Stephanie Shiers es científica de investigación para la Universidad de Texas en Dallas, donde también completó su doctorado en Cognición y Neurociencia en el año 2019. Su investigación traslacional estudia el mecanismo preclínico y las terapias para el dolor crónico mediante el uso de tejido nervioso humano (donado por la Southwest Transplant Alliance).
Las imágenes microscópicas de Stephanie han sido seleccionadas para ser publicadas en muchas revistas de investigación, como la portada más reciente de la revista Science Translational Medicine (16 de febrero de 2022). Se ha entrevistado a Stephanie Shiers para saber lo que le motiva a crear obras de arte que bien merecen ser la portada de cualquier revista.
Imagen de Stephanie Shiers en la portada de la revista Science Translational Medicine (vol. 14, edición 632) (reimpresión bajo el permiso de AAAS).
P: ¿Quién o qué le inspiró a convertirse en científica?
Stephanie: He cursado tres carreras porque no sabía a qué deseaba dedicarme. Al inicio, entré a la facultad de medicina, pero me di cuenta de que no quería seguir esa carrera tras completar un curso práctico en Medicina de Urgencia y Emergencia. Después, me dirigí hacia las concentraciones de Neurociencia e Historia pensando que quizá me gustaría Humanidades; ¿ser abogada? ¿estudiar neurociencia? y hacer un doctorado. No obstante, tras obtener mi diplomatura seguía sin definir mi rumbo hasta que participé en un laboratorio de campus. ¡Me encantó!
Acabé presentando mi candidatura para un puesto en Inmunohistoquímica del centro UC Davis/NIH NeuroMab. Este centro estaba generando anticuerpos monoclonales para usarlos en la investigación preclínica. Me encantaron las facetas de ese trabajo: teñir los cultivos, validar los anticuerpos y mirar a través del microscopio. Era un trabajo muy revelador y gratificante. Mis mentores, los Drs. Belvin Gong y Karl Murray, eran muy alentadores y me ayudaron a definir la trayectoria de mi carrera. El tiempo que trabajé allí me ayudó a darme cuenta de que «la ciencia es el elemento más parecido a la magia». Hoy, sigo usando esta comparativa con mis estudiantes universitarios y de doctorado. Al crear proteínas y ARNm, todas esas cosas emiten fluorescencia; por consiguiente, estamos observando cosas que el ojo humano no puede ver. En algún momento, conoceremos algo que nadie más en el mundo sabe. Yo lo asumo como magia.
P: ¿Cuál es su logro más remarcable y memorable con un microscopio?
Stephanie: El momento más remarcable que he experimentado con un microscopio es cuando se publicó mi primer ensayo con algunas de mis imágenes como portada. Fue tan emocionante ver mi primer ensayo publicado. No esperaba que también publicasen mis imágenes en la portada, ya que solo capture unas pocas vistosas por mi amor a la neurociencia. Todos los datos para el ensayo fueron tomados con un objetivo 40X. Me decidí a capturar algunas imágenes con el objetivo 100X para obtener una imagen bonita y verla con una magnificación más alta. Se acababa de inaugurar el Discovery Center con el nuevo microscopio confocal de escaneo láser FV3000 y nunca había probado el sistema. Fue impresionante, pude ver todas las dendritas y el segmento inicial del axón. Cuando compartí esas imágenes con mi investigador principal, Ted Price, me animó a presentar mi candidatura para que sea publicada como portada y a enviar mi trabajo.
Imagen de portada por la Dra. Stephanie Shiers en revistas de investigación (The Journal of Neuroscience, vol. 38, edición 33 (izq.; reimpresión bajo el permiso de la Sociendad para la Neurociencia) y Science Translational Medicine, vol. 13, edición 595 (drcha.; reimpresión bajo el permiso de AAAS).
Mi momento más memorable fue cuando enseñaba a un estudiante, que había estado trabajando en el laboratorio para que su tinción funcione. No había recibido ninguna formación en microscopía, por lo que le enseñé a usar el microscopio confocal FV3000. Nunca olvidaré su rostro. ¡Quedó totalmente sorprendido! Me encantó ver su reacción. Fue algo que también sentí durante mi primera experiencia de procesamiento de imágenes con el sistema FV1200 cuando empecé mi doctorado. Fue gratificante ser testigo de que alguien más descubría las maravillas de la ciencia. Mi intención es que las personas vivan esa emoción cuando ven mis imágenes artísticas de neurociencia por primera vez: la chispa de la magia.
P: ¿Qué significa para usted ver su trabajo en la portada de las revistas de investigación?
Stephanie: Fue muy reconfortante, ya que iniciar un programa de doctorado a veces es aterrador. Estás rodeada de todas esas personas que son expertas, y no estaba segura de mi objetivo. Fueron años estresantes, pero ver plasmado el propio trabajo y representaciones como ensayo publicado y portada de revista es muy gratificante y satisfactorio. Todo ese estrés y trabajo duro al final valieron la pena. Aún hoy, para mí, esto representa todo. Esa primera vez fue increíble y sigo conservando un video de hace siete años en el que salgo sosteniendo un cuadro de la imagen de portada.
La Dra. Stephanie Shiers sosteniendo la imagen de portada enmarcada.
P: ¿Podría dar algunos consejos y trucos para aquellas personas que desean crear imágenes similares dignas de portada?
Consejo n.º 1: Es necesario contar con los instrumentos adecuados.
Stephanie: Mi trabajo en NeuroMab me enseñó muchas cosas sobre el procesamiento de imágenes de campo claro y la neuroanatomía. Cuando empecé mi primer programa de doctorado, adapté esos conocimientos para trabajar con la inmunofluorescencia y los sistemas de procesamiento de imágenes más avanzados, como el microscopio confocal FV1200/FV3000 y el escáner de portaobjetos dedicado a la investigación VS200 de Evident. ¡El sistema FV3000 es el mejor instrumento con el que he trabajado! Este tipo de sistemas microscópicos avanzados se ubican en un nivel superior con respecto a la obtención de una mejorar calidad de imagen y una óptima relación entre señal y ruido, a diferencia de lo que había usado hasta entonces.
Imagen de portaobjetos completo con tinción AMIGO1 (verde), IBA1 (cián), GFAP (magenta), DAPI (azul) en un corte sagital de cerebro de ratón. Captura ejecutada con el escáner de portaobjetos VS120 por la Dra. Stephanie Shiers.
Consejo n.º 2: Seguir todas las capacitaciones posibles y desarrollar esos conocimientos.
Stephanie: Si bien antes he trabajado mucho con la microscopía, me centré en el procesamiento de imágenes de campo claro y la tinción con inmunoperoxidasa. Por ello, no tenía un microscopio sofisticado. No obstante, aprendí mucho sobre neuroanatomía, especificidad celular, localización subcelular de las proteínas y ese tipo de cosas.
No fue hasta que entré al programa de doctorado que adapté mis conocimientos anteriores para llevar a cabo la tinción de inmunofluorescencia. Diría que lo más importante en la tinción de inmunofluorescencia es usar los controles negativos adecuados, ya que son fundamentales para entender la diferencia entre el fondo y la señal real. También es muy importante comprender cómo deben usarse los microscopios correctamente. El equipo de expertos de Evident me enseñó a usar los sistemas avanzados como el escáner de portaobjetos VS120 y los microscopios confocales FV1200/FV3000.
Imagen confocal de tinción con GFAP (verde), DAPI (azul) y AMIGO1 (rojo) en el córtex infralímbico de un ratón. Capturada a 100X en el microscopio confocal FV3000 por la Dra. Stephanie Shiers.
Consejo n.º 3: Planificar previamente el procesamiento de imágenes durante la adquisición de datos.
Stephanie: Cuando estoy procesando imágenes para adquirir datos, siempre intento preparar las representaciones anteriormente. En función de mi experiencia como estudiante de doctorado, hubiera iniciado recopilando los datos, analizándolos durante semanas y, al cabo de un momento, me hubiera dato cuenta que tenía que crear una representación y tomar imágenes en alta resolución. Tras ello, cogería los portaobjetos para adquirir una imagen y, naturalmente, no tendría el mismo aspecto. Lo más probable es que reflexione sobre ¿repetir el experimento? o ¿utilizar esas imágenes de baja calidad en mis representaciones? Ahora, cuando proceso imágenes para recopilar datos, siempre preparo las representaciones en mi mente, como las imágenes que voy a usar en el trabajo de investigación. Si encuentro algo que es representativo de lo que estoy viendo, tomo imágenes en alta resolución.
Para la portada de la revista, también tomo imágenes en alta resolución y en apilamiento en Z si es necesario. Siempre cojo al menos una imagen que tenga un aspecto sorprendente y alta resolución.
Consejo n.º 4: Experimentar e intentar cosas nuevas.
Stephanie: Hay muchas tinciones diferentes (tinciones para patología de campo claro, trazadores, marcadores genéticos, colorantes de calcio). Cuando estos colorantes se complementan con microscopios potentes, podemos generar fácilmente imágenes abstractas y cautivadoras. Uno de mis ejemplos favoritos es mi trabajo con Eric Bridenbaugh de Evident, quién mencionó que el microscopio confocal FV3000 era capaz de capturar inmunofluorescencia a partir de seis canales. Nos emocionamos mucho y decidimos probarlo. El procesamiento de imágenes de seis canales es prácticamente desconocido debido a los desafíos técnicos y de procesamiento de imágenes. Normalmente, los científicos se ven limitados a tres o cuatro anticuerpos cuando desarrollan la tinción de inmunofluorescencia debido a los problemas de compatibilidad entre las especies; y, el procesamiento de imágenes se limita a tres o cuatro canales debido al solapamiento entre los perfiles de emisión de los colorantes de fluorescencia. Básicamente, no es posible analizar cada longitud de onda de luz para visualizar cada tinción individualmente. Sin embargo, yo utilicé un truco que aprendí en NeuroMab: utilizar anticuerpos con especificidad de isotipo. Con este truco podría generar una muestra teñida de seis canales. Eric me ayudó a configurar los detectores TruSpectral™ del microscopio FV3000 para capturar cada tinción y ¡esta vez funcionó! Generamos estas maravillosas imágenes teñidas a partir de seis canales en las que puede verse cada estructura con tanta claridad. Parece increíble: ¡las imágenes son tan espectaculares con un arco iris!
Imagen confocal de GFAP (amarillo), CAMKII (rojo), AMIGO-1 (cián), Parvalbumin (morado), AnkG (verde) y Nuclear yellow (azul) en un córtex prefrontal de ratón. Capturada a 100X en el microscopio confocal FV3000 por la Dra. Stephanie Shiers.
Consejo n.º 5: Divertirse y no dejar de lado el estilo.
Stephanie: Empecé a tomar imágenes bonitas por diversión porque me encanta la parte artística de las imágenes en la neurociencia. Obviamente, capturo fotografías atractivas para recopilar datos, pero algunas veces las capturo solo para apreciarlas. Así es como mis imágenes han llegado hasta aquí: a esta carpeta en el servidor del laboratorio con todas mis mejores imágenes. Me he divertido mucho con ellas. Algunas imágenes son experimentos en Photoshop o que llevan modificación de colores, aumento de brillo o contraste. Existen muchas representaciones de las mismas imágenes. También me gusta experimentar con nuevos colorantes y nuevas herramientas de procesamiento de imágenes. Cuando empecé, tan solo teníamos instalado el microscopio confocal FV3000 y se inauguraba el Discovery Center en la UT Dallas. Deseaba empezar a usar ese microscopio y probar la magnificación 100X por primera vez, ya que no teníamos esta última en los otros microscopios.
Imagen confocal de tinción con NeuN (magenta), AnkG (verde) y DAPI (azul) en un córtex de un ratón. Capturada en el microscopio confocal FV3000 por la Dra. Stephanie Shiers.
P: ¿Qué consejo daría a una persona que está intentando publicar sus imágenes microscópicas?
Stephanie: ¡Que envíe todas las imágenes que pueda! Muchas personas no envían imágenes de portada porque creen que sus imágenes no están a la altura. Puede también que esté tan emocionada de que su ensayo haya sido aceptado que se olvida de que también pueden enviar una imagen de portada. Muchas revistas están deseando recibir imágenes candidatas de portada.
Paralelamente, muchas personas no se dan cuenta de que la imagen para una portada de revista no tiene que ser la misma imagen exacta que han usado para la recogida de datos. Muchas portadas de revistas pueden ser abstractas, casi como esquemas. Incluso contratan a artistas para que las creen.
Varias representaciones estilizadas de una imagen confocal de un ganglio de raíz dorsal de ratón teñida para NF200, CGRP mRNA, P2x3r mRNA y Ifnar2 mRNA. Captura ejecutada con el microscopio confocal FV3000 por la Dra. Stephanie Shiers.
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