» Новая машина на сцене

Слева направо: главный директор гистопатологии Кеннет Ким, дипл. ACVP, основной директор по секвенированию следующего поколения Сьюзи Аларкон, основной директор по микроскопии и гистологии Збигнев Микульский, доктор философии. Изображение предоставлено: Мэтью Элленбоген, Институт иммунологии Ла-Хойи

ЛА-ХОЛЬЯ, Калифорния — За каждой научной работой лабораторий Института иммунологии Ла-Хойи (LJI) стоит команда высококвалифицированных ученых из исследовательской службы LJI. Эти исследовательские «ядра» предоставляют ценные инструменты и чрезвычайно специализированный опыт исследователям LJI и многочисленным исследовательским партнерам Института.

Так что этой осенью было большим событием, когда основной директор отдела секвенирования следующего поколения Сьюзи Аларкон, главный директор по микроскопии и гистологии Збигнев Микульский, доктор философии, и основной директор по гистопатологии Кеннет Ким, дипл. ACVP объединились, чтобы предоставить LJI совершенно новую услугу: Nanostring GeoMx DSP.

Эта научно-фантастическая машина позволит исследователям погрузиться в быстро развивающуюся область иммунологии, называемую пространственной транскриптомикой.

Пространственная часть проста для понимания. Ученым необходимо знать, где происходят болезненные процессы — какие ткани и какие области этих тканей поражаются аутоиммунными заболеваниями, вирусами и т. д. Ким и Микульски — специалисты в области визуализации и анализа тканей такого типа. Как гистопатолог Ким использует розовато-фиолетовое окрашивание (так называемое пятно H&E), чтобы отличать типы клеток в ткани друг от друга. У коллег Микульского по микроскопии и гистологии есть методы получения изображений и видео клеток, часто с добавлением флуоресцентных белков или меток.

Как объясняет Ким, Nanostring GeoMx DSP — это большой шаг вперед для института. Машина поможет исследователям лучше сосредоточиться на конкретных областях, где работают иммунные клетки, в более крупных образцах тканей. «Когда вы работаете с образцом ткани, это все равно что начинать с изображения всего мира в низком разрешении», — говорит Ким. «Здесь лаборатории хотят просто осмотреть окрестности».

Как только они определят, где искать болезненные процессы, команда Аларкона из ядра секвенирования следующего поколения сможет использовать Nanostring GeoMx DSP для точного анализа того, что задумали иммунные клетки. Это «транскриптомика» или «протеомика» часть работы.

На самом деле клетки не используют геном как большой набор инструкций. Вместо этого механизмы внутри клеток активируют избранные гены по мере необходимости. Клетка считывает эти гены и «транскрибирует» их в код РНК, необходимый для построения определенных белков. Таким образом, «транскриптом» описывает набор геномных последовательностей, которые клетка фактически использует.

Например, Т-клетка в здоровом легком будет иметь совсем другой транскриптом, чем Т-клетка в легком человека, страдающего тяжелой формой COVID-19. Иммунным клеткам необходимо транскрибировать разные геномные последовательности, чтобы реагировать на различные проблемы со здоровьем. Сравнивая эти транскриптомы, исследователь может увидеть, какие белки клетка пытается использовать для борьбы с тяжелой инфекцией.

Фактически, Nanostring GeoMx DSP достаточно мощный, чтобы исследовать весь транскриптом организма, выявляя практически каждый транскрипт, который создает человек или мышь. Такое широкое и объективное исследование имеет решающее значение для выявления новых и неожиданных аспектов иммунного ответа.

С помощью Nanostring GeoMx DSP Аларкон и ее коллеги могут взять клетки, идентифицированные Ким и Микульски, и помочь ученым в изучении их транскриптомов на субклеточном уровне. Результаты могут показать, где именно и как клетки реагируют на болезненные процессы.

«Это действительно интересно для нас, потому что здесь задействовано более двух ядер LJI, работающих вместе», — говорит Аларкон.

«Я думаю, мы все очень рады помочь местным лабораториям заняться пространственной омикой», — добавляет Ким.

Эти три ядра сейчас обучают ученых LJI использованию Nanostring GeoMx DSP в своих исследованиях. Как всегда, основные директора и их сотрудники готовы ответить на вопросы и помочь в сборе данных.