Ein neues Einzelzell-RNA-Sequenzierungsprotokoll, das am Institut für Molekulare und Klinische Ophthalmologie Basel (IOB) entwickelt wurde, ermöglicht den Nachweis einer deutlich höheren Anzahl von Genen pro Zelle als jede bestehende Methode. Es ist auch schneller, billiger und empfindlicher. Die neue Methode wurde jetzt in veröffentlicht Naturbiotechnologie.
Die Einzelzell-RNA-Sequenzierung (scRNA-seq) zeigt, welche Gene in einer Zelle angeschaltet sind und wie hoch deren Transkriptionsniveau ist. Dies ermöglicht eine eingehende Beurteilung der Biologie einzelner Zellen und die Erkennung von Veränderungen, die auf eine Krankheit hinweisen können. scRNA-seq wird in vielen Disziplinen eingesetzt, darunter Entwicklungsbiologie, Neurologie, Onkologie, Immunologie, Herz-Kreislauf-Forschung und Infektionskrankheiten. Es ist entscheidend für die Untersuchung der Populationsheterogenität, die Identifizierung von interessierenden Minderheitssubpopulationen und die Entdeckung einzigartiger Eigenschaften einzelner Zellen. Die Anwendungen reichen weit über die Augenheilkunde hinaus: Die Einzelzellsequenzierung wird häufig zur Analyse von De-novo-Keimbahnmutationen und somatischen Mutationen in normalen und erkrankten Zellen eingesetzt; zum Beispiel in Krebszellen.
Das am IOB mit Wissenschaftlern der Novartis Institutes for BioMedical Research entwickelte Protokoll kann zur Untersuchung jedes Krankheitsmodells verwendet werden, das die Analyse seltener Zellpopulationen mit hoher Auflösung erfordert. Simone Picelli, Leiterin der IOB Single-Cell Genomics Platform und Seniorautorin des Papers, erklärt: „Unser modulares FLASH-seq-Protokoll liefert eine Momentaufnahme des Zelltranskriptoms mit einer beispiellosen Auflösung. Die Methode kann miniaturisiert, automatisiert und angepasst werden unterschiedliche Bedürfnisse. Es hilft zu definieren, welche Gen-Isoformen bei Gesundheit und Krankheit vorhanden sind. Es liefert auch ein viel tieferes Bild der Genexpression, insbesondere nach Störungen aufgrund von Krankheit, Entwicklungsstörungen oder externen Einflüssen. Außerdem ist es einfach einzurichten im Labor um 50 % schneller und billiger als vergleichbare bestehende Protokolle und ermöglicht die Untersuchung molekularer Krankheitsmechanismen über den Rahmen aktueller Einzelzell-Sequenzierungswerkzeuge hinaus.“
Die neue Methode kann in nur einem halben Tag sequenzierungsfertige Bibliotheken erzeugen. Die Forscher des IOB glauben daher, dass FLASH-seq das Potenzial hat, das Werkzeug der Wahl zu werden, wenn nach einem effizienten, robusten, modularen, erschwinglichen und automatisierungsfreundlichen scRNA-seq-Protokoll in voller Länge gesucht wird.
Vincent Hahaut et al, Schnelle und hochempfindliche Einzelzell-RNA-Sequenzierung in voller Länge mit FLASH-seq, Naturbiotechnologie (2022). DOI: 10.1038/s41587-022-01312-3
Zur Verfügung gestellt vom Institut für Molekulare und Klinische Ophthalmologie Basel