Una nueva técnica desarrollada por científicos del Broad Institute of MIT y Harvard ofrece una visión sin precedentes de la organización celular de los tejidos. Conocido como Slide-seq, el método utiliza secuenciación genética para dibujar mapas detallados y tridimensionales de los tejidos, revelandono solo qué tipos de células están presentes, sino también dónde están ubicadas y qué están haciendo.
Debido a que no requiere un equipo de imágenes especializado, la técnica puede ser empleada por científicos de diversos campos de la biología, la genética y la medicina que deseen observar la estructura celular de los tejidos u observar dónde están activos determinados genes en un tejido, un órgano, o incluso organismos completos.
Una plataforma de este tipo ofrece vistas incomparables de la estructura celular de los tejidos, los roles que desempeñan los genes en diferentes tejidos y los efectos de las lesiones u otras perturbaciones en los tejidos, lo que brinda a los investigadores mapas ricos de la función de los tejidos que nunca antes habían sido posibles.
El método Slide-seq se desarrolló en los laboratorios del miembro asociado de Broad, Evan Macosko, también profesor asistente de psiquiatría en Harvard, y Fei Chen, miembro de Schmidt en Broad.
El trabajo aparece en línea en ciencia .
En el siglo XIX, el neurobiólogo Santiago Ramón y Cajal emocionó al mundo científico con sus dibujos detallados de tejido humano, demostrando que el cerebro está formado por células individuales. El desarrollo de anticuerpos a mediados del siglo XX más tarde permitió a los investigadores echar un vistazoen proteínas, unas pocas a la vez, en células y tejidos.En los últimos años, la secuenciación de ARN ha permitido a los científicos identificar qué tipos de células están presentes en un tejido y qué genes se activan en todo el genoma, pero no dónde esas célulasestán ubicados con precisión.
Slide-seq puede verse como el último avance en esta evolución tecnológica.
La técnica comienza con un portaobjetos de vidrio recubierto de goma, o "disco", que está lleno de micropartículas o "cuentas", cubiertas con códigos de barras de ADN únicos. El equipo de Broad secuencia cada uno de esos códigos de barras, generando datos que luego les permiten a los usuariospara determinar dónde se originaron las lecturas de secuenciación en la matriz de cuentas.
"Es como una forma celular de GPS", dijo Robert Stickels, coautor y estudiante de posgrado en el laboratorio de Macosko. "Cuando creamos esta tecnología, queríamos facilitar el uso de nuestros colaboradores.todas las imágenes y la generación de matrices por adelantado, y entregar las matrices al usuario final para que no necesiten tener experiencia especializada en microscopía ".
En unas pocas horas de trabajo con las matrices proporcionadas por Broad, los investigadores pueden transferir rodajas de tejido fresco congelado a la superficie del cordón y disolver el tejido, dejando las transcripciones de ARNm unidas a las cuentas con código de barras. La biblioteca de ARN con código de barras se secuencia en comercialesEl software desarrollado por el equipo de Broad y proporcionado a los usuarios finales asigna ubicaciones a cada lectura de secuencia, que se puede trazar para generar mapas de alta resolución de tipos de células o expresión génica, con información más rica que la de las imágenes de microscopía estándar.
Para demostrar las capacidades de la herramienta, el equipo usó Slide-seq para localizar los tipos de células dentro del cerebelo y el hipocampo en el cerebro del mouse, destacando estructuras detalladas que incluyen una capa de células gruesas de una célula. Aplicación de Slide-seq a rodajas de mousecerebelo, el equipo reveló bandas de variación de la actividad génica a través del tejido, patrones que indican subpoblaciones definidas espacialmente que no eran discernibles mediante la secuenciación tradicional de células individuales.
El equipo también demostró que Slide-seq puede ser útil para probar los efectos de las perturbaciones, usándolo para monitorear las respuestas de tipos celulares específicos en un modelo de ratón de lesión cerebral traumática. Al filtrar los datos para mostrar la expresión de genes individuales,encontraron algunos genes activados en las neuronas en función de la proximidad a la lesión, incluso mucho después de que se produjo la lesión.
Los investigadores también demostraron que apilar una serie de cortes de tejido puede revelar la organización tisular tridimensional y la función celular al generar una reconstrucción animada en 3D del hipocampo del ratón, que se puede personalizar para mostrar diferentes tipos de células o la expresión de genes individuales.
"La secuenciación de ARN de una sola célula es realmente buena para decirle qué tipo de células hay en su muestra", dijo el coautor principal Samuel Rodriques, afiliado en el laboratorio Chen y estudiante graduado del MIT en el laboratorio del miembro asociado de BroadEd Boyden. "Pero Slide-seq es una herramienta fundamentalmente nueva que agrega una dimensión completamente diferente al decirnos dónde están las células en el tejido. Estamos entusiasmados de trabajar con colaboradores en muchos campos para responder algunas preguntas científicas novedosas".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Amplio del MIT y Harvard . Original escrito por Leah Eisenstadt. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :