Light-Seq: Метод для глубокого секвенирования РНК в конкретных клетках ткани с сохранением образца
Новый метод Light-Seq, разработанный в Институте Висса Гарвардского университета, позволяет проводить полногеномное секвенирование РНК (транскриптома) в конкретных, визуально выбранных клетках внутри интактного образца ткани с последующим сохранением образца для повторного анализа.
Проблема существующих методов
- Пространственная транскриптомика (например, SABER-FISH) позволяет связать данные о форме и положении клетки с экспрессией генов, но захватывает лишь малую часть всех молекул РНК.
- Секвенирование единичных клеток (single-cell sequencing) дает полную и качественную информацию о транскриптоме, но требует разрушения ткани и выделения клеток, что делает невозможным последующий анализ того же образца и затрудняет работу с редкими или трудновыделяемыми популяциями клеток.
Как работает Light-Seq
Метод сочетает микроскопию, ДНК-нанотехнологии и NGS-секвенирование:
- Световая селекция: Под микроскопом с помощью «трафарета» светом подсвечиваются только целевые клетки в ткани.
- Фотосшивание ДНК-штрихкодов: В подсвеченных клетках ДНК-праймеры создают кДНК-копии молекул РНК. К ним с помощью ультрабыстрого фотокросслинкера ковалентно присоединяются уникальные ДНК-штрихкоды.
- Наномонтаж для NGS: С помощью ДНК-нанотехнологий штрихкодированные последовательности кДНК преобразуются в цельные фрагменты, пригодные для секвенирования.
- Извлечение и анализ: Последовательности извлекаются из образца и анализируются стандартными методами NGS. Каждый штрихкод позволяет соотнести данные секвенирования с исходным положением клетки в ткани, которая при этом остается неповрежденной.
Результаты и потенциал
- При тестировании на сетчатке мыши метод показал сопоставимое с single-cell sequencing покрытие, выявив тысячи РНК, обогащенных в трех основных функциональных слоях.
- Удалось изолировать полный транскриптом крайне редкого типа клеток — дофаминергических амакриновых клеток (DACs) — всего по 4-8 клеток на срез, обнаружив новые для этой популяции биомаркеры.
- Метод позволяет определять естественные вариации в структуре отдельных РНК.
Потенциал: Light-Seq открывает новые возможности для изучения редких клеток, сложных клеточных взаимодействий в опухолях, иммунного ответа и эффективности терапий, сочетая глубину NGS с пространственным контекстом и сохраняя ткань для последующего анализа.
Публикация: Nature Methods