技术定位基因活性和蛋白质在组织

新方法可以照亮的身份和活动在一个器官或细胞肿瘤以前所未有的决议,根据研究人员的研究共同威尔康奈尔医学、纽约长老会和纽约基因组中心。

描述的方法,1月2在一个纸在自然界中生物技术,基因活动记录模式和存在的关键蛋白质在细胞在组织样本,同时保留细胞的精确位置信息。这使得创建复杂,数据丰富的“地图”器官,包括病变的器官和肿瘤,可广泛用于基础和临床研究。

“这项技术是令人兴奋的,因为它允许我们地图的空间组织组织,包括细胞、细胞活动和细胞间的相互作用,是前所未有的,”研究文章的第二作者丹兰博士副教授,医学分部的血液学和医学肿瘤学和桑德拉和爱德华·梅尔癌症中心的一员在威尔康奈尔医学和核心教员在纽约基因组中心。

另一文章的第二作者是马龙Stoeckius 10 x基因组学博士,加州生物科技公司实验室设备在组织样本中细胞的分析。三个co-first作者Nir Ben-Chetrit博士湘妞妞,阿里尔斯韦特分别博士后,研究生和研究人员在朗道实验室研究。

新方法是科学家和工程师的广泛努力的一部分,寻找更好的方法“看到”在微观尺度的器官和组织是如何工作的。研究近年来取得了巨大的进步特别是技术分析基因活动和其他层中信息的单个细胞或小细胞组。然而,这些技术通常需要解散组织和细胞的分离从他们的邻居,所以异形细胞的原始位置信息在组织内。空间信息的捕获新方法,和高分辨率。

的方法,称为空间蛋白质和转录组测序(点),是部分基于现有10倍基因组学技术。它使用玻璃幻灯片适合成像与普通microscope-based病理组织样本的方法,但是也涂上成千上万的特殊的探针分子。每个探针分子包含一个分子的“条形码”表示其二维位置在幻灯片上。当薄片组织样本被放置在幻灯片上及其细胞渗透,探针分子在幻灯片上抓住相邻细胞的信使核糖核酸(mrna),本质上是活跃的基因的转录。设计师的方法包括使用抗体结合蛋白质的兴趣组织和也绑定到特殊的探针分子。迅速,自动化技术,研究人员可以识别捕获的mrna和选定的蛋白质,并将它们映射整个组织样本精确到原来的位置。由此产生的地图可以单独考虑,或与标准病理图像的样本。

团队展示地点组织从正常小鼠脾脏,揭示这个器官的复杂功能体系结构包括集群不同的细胞类型,其功能状态,这些状态如何随细胞的位置。

突出景点的潜力在癌症的研究中,研究人员还用它来映射鼠标乳腺肿瘤的细胞组织。生成的地图描绘了巨噬细胞的免疫细胞在两种截然不同的状态用蛋白质markers-one状态积极,抗癌,其他immune-suppressive和形成一个屏障保护肿瘤。

”我们可以看到这两个巨噬细胞在肿瘤的不同区域子集和与不同的细胞和微环境的差异可能驾驶他们的不同的活动状态,”兰多医生说,世卫组织还在纽约长老会医院/威尔康奈尔医学中心肿瘤学家。

这种肿瘤免疫环境细节,细节往往不能解决由于免疫细胞的稀疏内肿瘤可能有助于解释为什么有些病人对提高免疫力的治疗和一些不,因此可以通知设计未来的免疫疗法,他补充说。

这个初始版本的地方有一个空间分辨率,这样生成的数据集的每个“像素”金额至少几个细胞的基因活动信息。然而,研究人员希望很快缩小这一决议单个细胞,添加其他层的关键细胞信息时,兰多医生说。

参考:Ben-Chetrit N,牛X,斯韦特广告,等。全转录组的空间分析与蛋白质标记的集成。生物科技Nat》。2023年。doi:10.1038 / s41587 - 022 - 01536 - 3

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