Учёные разработали метод обнаружения редких клеток

Учёные из Института Хубрехта в Утрехте разработали новый метод идентификации редких типов клеток с помощью секвенирования мРНК единичных клеток. Новый алгоритм, названный RaceID, очень полезен для выявления редких типов клеток в здоровой и больной ткани. Исследование, финансируемое грантом NWO Vici, было опубликовано онлайн на сайте Nature 19 августа 2015 года.

Для понимания развития и функции органа необходимо знать все характеристики его клеточных типов. Чтобы различать типы клеток, измеряют уровни экспрессии генов. С появлением продвинутого секвенирования мРНК единичных клеток можно измерить тысячи уровней экспрессии генов в отдельной клетке. Таким образом можно создать «отпечаток пальца» клетки — её транскриптом, который раскрывает её идентичность.

Однако экспрессия гена в данном типе клеток может сильно варьировать, а экспериментальная процедура секвенирования транскриптома клетки вносит дополнительную вариабельность. Это делает идентификацию типов клеток, особенно редких, встречающихся в органе с очень низкой частотой, крайне сложной задачей. Выявление редких типов клеток имеет решающее значение для лучшего понимания биологии здоровой или больной ткани, поскольку они могут выполнять важные функции в органе. Например, стволовые клетки, которые дают начало всем другим типам клеток органа, обычно редки, и их характеристика может лечь в основу регенеративной медицины.

RaceID

Учёные разработали алгоритм для идентификации редких типов клеток в сложных популяциях единичных клеток. Этот алгоритм, названный RaceID, был использован для анализа культивируемых мини-кишечников (органоидов). В этих органоидах учёные обнаружили новую субпопуляцию гормон-продуцирующих клеток кишечника. Эти так называемые энтероэндокринные клетки важны для гомеостаза кишечника и, следовательно, имеют решающее значение для пищеварительной функции.

В будущем RaceID можно будет использовать для обнаружения редких типов клеток и их маркерных генов. Знание полного репертуара типов клеток в различных системах, таких как развивающиеся эмбрионы или взрослые органы, приведёт к лучшему пониманию этих систем и может стать основой для терапии заболеваний.