Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 412

Ученые теперь могут извлекать содержимое отдельных клеток из окружающей среды

Ученые теперь могут извлекать содержимое отдельных клеток из окружающей среды
Теперь ученые могут выбирать отдельные клетки из популяции, которая растет на поверхности лабораторной чашки, и изучать их молекулярный состав, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Communications.

Теперь ученые могут выбирать отдельные клетки из популяции, которая растет на поверхности лабораторной чашки, и изучать их молекулярный состав, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Communications.

Новый инструмент, разработанный исследователями из Университета Торонто, позволит глубже изучить стволовые клетки и другие редкие типы клеток для разработки терапии.

Этот метод является первым, в котором микроскопия клеток сочетается с платформами omics, чтобы связать физические параметры клеток, видимые глазом, такие как внешний вид, наличие поверхностных маркеров или межклеточные контакты, с их молекулярным составом.

«Мы даем пользователю возможность делать красивые изображения флуоресцентной микроскопии, чтобы узнать все, что можно узнать о клетках, растущих на месте, а затем связать эту информацию с геномом, транскриптомом и протеомом клетки», - говорит Аарон Уиллер, профессор химии и биомедицины, инженер в Центре клеточных и биомолекулярных исследований Доннелли, который руководил работой.

Названный DISCO, для цифровой микрофлюидной изоляции одиночных клеток для -Omics, метод позволяет исследователям выбирать отдельные клетки в их локальной среде и анализировать их содержимое с помощью технологий секвенирования ДНК и белков для считывания ДНК (генома) клетки, РНК (транскриптома) и белковых молекул (протеома).

Рост количества одноклеточных анализов за последние пять лет позволил исследователям измерить десятки тысяч молекул в каждой клетке, что изменило их способность изучать ткани и органы на гранулярном уровне. Но эти подходы упускают важную информацию о физических характеристиках клеток и локальной среде, потому что клетки должны быть помещены в суспензию и отделены друг от друга перед анализом.

«Сейчас происходит революция с одноклеточными омиками, - говорит Уиллер, руководитель канадского кафедры микрофлюидного биоанализа. - Но я сталкивался с людьми, которые были разочарованы тем, что не смогли получить фенотипическую информацию о клетке в ее среде in situ. И я подумал, что мы могли бы придумать способ выбрать определенные клетки из этой популяции и проанализировать их».

DISCO состоит из микроскопа, оснащенного высокочастотным лазером и микрожидкостным чипом для сбора клеточного материала. Микроскоп позволяет пользователю получить подробные изображения целевой клетки, прежде чем направить на нее лазер. Энергия лазера вызывает образование и лопание крошечного пузырька в непосредственной близости от клетки, разрывая ее мембрану и выстреливая ее содержимое в каплю на микрофлюидном чипе, откуда оно извлекается для молекулярного секвенирования.

«Наша платформа фокусируется на метаданных, которые вы теряете при суспендировании отдельных клеток: на положении клетки, ее морфологических свойства, кто были ее соседями? Это все, что мы можем зафиксировать до того, как приступим к секвенированию отдельных клеток», - говорит Эрика Скотт, научный сотрудник лаборатории, которая возглавила работу вместе с двумя аспирантами в лаборатории - Джулианом Ламанной и Харрисоном Эдвардсом.

«Насколько нам известно, это единственная платформа, которая может принимать клетки в популяции и делать подобные вещи», - говорит она.

В качестве доказательства принципиальных экспериментов исследователи продемонстрировали способность DISCO точно соотносить данные omics с отдельными раковыми клетками мозга человека и мыши, которые культивировались бок о бок.

Но результаты также позволили четко сфокусировать внимание на степени, в которой контакты между клетками могут влиять на их молекулярные состояния. Экспрессия колоссальных 5000 генов мыши - примерно пятая часть генома - была изменена в отдельных клетках мыши, которые были окружены клетками человека, а не своими собственными родственниками.

Полученные результаты могут иметь важное значение для многих лабораторий, которые стремятся лучше понять здоровые и больные ткани человека, такие как опухоли, путем выращивания их на мышах, чтобы их можно было изучать в среде всего тела. По словам Уиллера, если экспрессия генов аналогичным образом затронута в трансплантате человека, эти изменения могут иметь разветвление для разработки лечения.

К счастью, DISCO может вскоре открыть окно в клетки в их естественной среде, поскольку исследователи работают над адаптацией его к анализу срезов тканей. Их конечная цель - применить DISCO к изучению редких типов клеток, таких как стволовые клетки, регенеративный потенциал которых в значительной степени регулируется их непосредственным окружением, чтобы способствовать развитию новых методов лечения.

[Фото: eurekalert.org]

Источник: www.eurekalert.org

изучение клеток человека популяция клеток раковые клетки стволовые клетки

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.