Seq-Well: портативная технология для доступного анализа РНК отдельных клеток
Исследователи MIT разработали портативную технологию Seq-Well, которая позволяет быстро подготовить к секвенированию РНК множества отдельных клеток одновременно. Это делает метод single-cell RNA sequencing более доступным для широкого использования.
Суть технологии
- Проблема: Оборудование для секвенирования мРНК отдельных клеток громоздко и не распространено широко. Существующие методы либо дороги ($25–35 за клетку), либо требуют сложной микрофлюидной аппаратуры.
- Решение: Seq-Well использует массивы нанолунок, каждая из которых захватывает одну клетку и меченую шариком-бором для сбора фрагментов РНК.
- Ключевой элемент: Лунки герметизируются полупроницаемой мембраной. Она пропускает реагенты для лизиса клеток, но удерживает РНК внутри.
- Результат: Технология позволяет анализировать тысячи клеток из образца (например, крови или биопсии ткани) с помощью портативного устройства. Стоимость анализа снижается до менее $1 за клетку.
Как это работает и что показывает
Метод захватывает и анализирует 10–15% от общего числа РНК-транскриптов в клетке. Этого достаточно, чтобы получить информацию о выражении нескольких тысяч генов.
"Глядя на наборы этих генов, можно начать понимать идентичность этих клеток на основе общих паттернов экспрессии", — говорит профессор Дж. Кристофер Лав.
Анализ паттернов экспрессии генов позволяет:
- Определить типы клеток в гетерогенном образце.
- Изучить, как иммунные клетки борются с инфекцией.
- Проанализировать реакцию раковых клеток на лечение.
Практическое применение
В исследовании, опубликованном в Nature Methods, технологию уже применили:
- Для анализа инфицированных туберкулезом макрофагов, что позволило выявить разные предсуществующие популяции клеток и их реакцию на инфекцию.
- В полевых условиях в Южной Африке для анализа образцов тканей пациентов с коинфекцией ТБ и ВИЧ.
"Простая система, которую можно взять куда угодно, будет невероятно расширять возможности", — отмечает профессор Алекс К. Шалек.
Сейчас технологию используют для:
- Изучения иммунных клеток пациентов с пищевой аллергией.
- Открытия новых комбинированных методов иммунотерапии рака в рамках партнерства Bridge Project с клиницистами Dana-Farber/Harvard Cancer Center.