ANI |
Diperbarui: 03 Jan 2023 13:14 IST
New York [US]3 Januari (ANI): Menurut sebuah penelitian yang dipimpin bersama oleh para peneliti di Weill Cornell Medicine, NewYork-Presbyterian, dan Novel York Genome Center, teknologi baru dapat mengungkap identitas dan aktivitas sel di seluruh organ atau tumor pada tingkat yang tak tertandingi. resolusi.
Teknik tersebut, yang dilaporkan dalam makalah yang diterbitkan di Nature Biotechnology, menyimpan informasi tentang lokasi spesifik sel sambil menangkap pola aktivitas gen dan keberadaan protein penting dalam sel di seluruh sampel jaringan. Hal ini memungkinkan untuk membuat “peta” organ yang rumit dan kaya data, termasuk organ yang sakit dan tumor, yang mungkin sangat membantu dalam penelitian dasar dan klinis.
“Teknologi ini menarik karena memungkinkan kita untuk memetakan organisasi spasial jaringan, termasuk jenis sel, aktivitas sel dan interaksi sel-ke-sel, yang belum pernah ada sebelumnya,” kata rekan penulis senior studi Dr Dan Landau, seorang profesor asosiasi dari kedokteran di Divisi Hematologi dan Onkologi Medis dan anggota Pusat Kanker Sandra dan Edward Meyer di Weill Cornell Medicine dan anggota fakultas inti di Pusat Genom New York.
Rekan penulis senior lainnya adalah Dr Marlon Stoeckius dari 10x Genomics, sebuah perusahaan bioteknologi berbasis di California yang membuat peralatan laboratorium untuk pembuatan profil sel dalam sampel jaringan. Tiga penulis pendamping pertama adalah Dr Nir Ben-Chetrit, Xiang Niu, dan Ariel Swett, masing-masing adalah peneliti postdoctoral, mahasiswa pascasarjana, dan teknisi penelitian di laboratorium Landau selama penelitian.
Metode baru ini merupakan bagian dari upaya luas para ilmuwan dan insinyur untuk mengembangkan cara yang lebih baik untuk “melihat” pada skala mikro bagaimana organ dan jaringan bekerja. Para peneliti dalam beberapa tahun terakhir telah membuat kemajuan besar, terutama dalam teknik untuk membuat profil aktivitas gen dan lapisan informasi lainnya dalam sel individu atau kelompok kecil sel. Namun, teknik ini biasanya membutuhkan pembubaran jaringan dan pemisahan sel dari tetangganya, sehingga informasi tentang lokasi asli sel yang diprofilkan di dalam jaringan hilang. Metode baru juga menangkap informasi spasial tersebut, dan dengan resolusi tinggi.
Metode yang disebut Spatial Protein and Transcriptome Sequencing (SPOTS) sebagian didasarkan pada teknologi 10x Genomics yang ada. Ini menggunakan slide kaca yang cocok untuk pencitraan sampel jaringan dengan metode patologi berbasis mikroskop biasa tetapi juga dilapisi dengan ribuan molekul probe khusus. Setiap molekul probe berisi molekul “barcode” yang menunjukkan posisi dua dimensi pada slide.
Ketika sampel jaringan yang diiris tipis ditempatkan pada slide dan sel-selnya dibuat permeabel, molekul probe pada slide mengambil messenger RNA (mRNA) sel yang berdekatan, yang pada dasarnya adalah transkrip gen aktif. Metode tersebut mencakup penggunaan antibodi perancang yang mengikat protein yang diinginkan dalam jaringan – dan juga mengikat molekul probe khusus. Dengan teknik otomatis yang cepat, para peneliti dapat mengidentifikasi mRNA yang ditangkap dan protein terpilih, dan memetakannya secara tepat ke lokasi aslinya di seluruh sampel jaringan. Peta yang dihasilkan dapat dipertimbangkan sendiri atau dibandingkan dengan pencitraan patologi standar dari sampel.
Tim mendemonstrasikan SPOTS pada jaringan dari limpa tikus normal, mengungkap arsitektur fungsional kompleks organ ini termasuk kelompok jenis sel yang berbeda, keadaan fungsionalnya, dan bagaimana keadaan tersebut bervariasi dengan lokasi sel.
Menyoroti potensi SPOTS dalam penelitian kanker, para peneliti juga menggunakannya untuk memetakan organisasi seluler dari tumor payudara tikus. Peta yang dihasilkan menggambarkan sel-sel kekebalan yang disebut makrofag dalam dua keadaan berbeda seperti yang ditunjukkan oleh penanda protein – satu keadaan aktif dan melawan tumor, yang lain menekan kekebalan dan membentuk penghalang untuk melindungi tumor.
“Kami dapat melihat bahwa dua himpunan bagian makrofag ini ditemukan di area tumor yang berbeda dan berinteraksi dengan sel yang berbeda – dan perbedaan dalam lingkungan mikro kemungkinan mendorong status aktivitas mereka yang berbeda,” kata Dr Landau, yang juga seorang ahli onkologi di NewYork. -Pusat Medis Presbiterian/Weill Cornell.
Perincian lingkungan kekebalan tumor seperti itu—perincian yang seringkali tidak dapat diselesaikan karena jarangnya sel kekebalan dalam tumor—mungkin membantu menjelaskan mengapa beberapa pasien menanggapi terapi penambah kekebalan dan beberapa tidak, dan dengan demikian dapat menginformasikan kepada desain imunoterapi masa depan, tambahnya.
Versi awal SPOTS ini memiliki resolusi spasial sedemikian rupa sehingga setiap “piksel” dari kumpulan data yang dihasilkan menjumlahkan informasi aktivitas gen untuk setidaknya beberapa sel. Namun, para peneliti berharap segera mempersempit resolusi ini ke sel tunggal, sambil menambahkan lapisan lain dari informasi seluler utama, kata Dr Landau. (ANI)
