Новый инструмент геномики ECCITE-seq расширяет возможности мультимодального анализа единичных клеток
Ученые из Лаборатории технологических инноваций Нью-Йоркского геномного центра (NYGC) разработали технику ECCITE-seq (Expanded CRISPR-compatible Cellular Indexing of Transcriptomes and Epitopes by sequencing). Она позволяет проводить высокопроизводительные измерения нескольких типов информации из единичных клеток.
Метод, опубликованный в Nature Methods, позволяет параллельно профилировать различные типы биомолекул из тысяч отдельных клеток. Эта информация может служить считываемым результатом в пуловых генетических скринингах на основе CRISPR.
«ECCITE-seq — это инструмент следующего поколения, который расширяет наши возможности для более тщательного исследования отдельных клеток и лучшего понимания механизмов заболеваний», — сказал Том Маниатис, научный директор и главный исполнительный директор NYGC.
В 2017 году эта же лаборатория опубликовала связанный инструмент CITE-seq для одновременного детектирования белков и транскриптомов в единичных клетках. В 2018 году они представили метод Cell Hashing для мультиплексирования экспериментов по секвенированию РНК единичных клеток.
«Для ECCITE-seq мы адаптировали нашу предыдущую работу по детектированию белков и мультиплексированию образцов и объединили их с возможностью прямого детектирования однонаправляющих РНК (sgRNA), используемых для CRISPR-скринингов», — пояснил Питер Смайберт, руководитель лаборатории и автор-корреспондент исследования. — «Отдельные измерения в ECCITE-seq модульны, поэтому исследователи могут выбирать, какие измерения им необходимы для решения их конкретной задачи».
«Пожалуй, самое важное применение этого метода заключается в CRISPR-скринингах», — отметила Элени Мимиту, ведущий научный сотрудник лаборатории и первый автор исследования. — «Сочетание прямого захвата гидов с мультимодальными результатами позволит сделать эти скрининги на уровне единичных клеток более надежными и эффективными и выявить клеточные фенотипы, которые невозможно обнаружить только на уровне РНК».
В подтверждающем анализе исследователи продемонстрировали высокоэффективный захват гидов, специфичный ответ на целевой транскрипт и значительное снижение уровня белка. ECCITE-seq совместим с существующими библиотеками CRISPR-гидов.
Метод построен на платформе Single cell Immune Profiling от 10x Genomics. В одном из экспериментов ученые объединили детектирование белков с данными о транскриптомах и клонотипах, чтобы охарактеризовать злокачественные популяции в образце пациента с кожной T-клеточной лимфомой. Это позволило точно определить подтипы клеток и выявить транскриптомную сигнатуру злокачественных клеток.
«Хотя мы продемонстрировали полезность этого метода в онкологии, это платформа, которую можно применять для изучения широкого спектра биологических систем и заболеваний», — объяснил д-р Смайберт.
Протоколы и рекомендации по методу открыто публикуются на платформе CITE-seq.com, что позволило многим научным группам использовать ECCITE-seq еще до публикации статьи.