Eine neue Technik namens ECCITE-seq, entwickelt von den Wissenschaftlern an der New York Genome Center (NYGC) – Technologie-Innovation-Lab (@NYGCtech), können die Forscher führen das hoch-Durchsatz-Messungen von mehreren Modalitäten von Informationen aus einzelnen Zellen.
Die Technik, ECCITE-seq, heute veröffentlicht in der Natur-Methoden, steht für Erweiterten CRISPR-kompatibel Cellular Indizierung von Transkriptomen und Epitope durch Sequenzierung. ECCITE-seq-profile verschiedene Arten von Biomolekülen aus tausenden von einzelnen Zellen, die in parallelen, bietet eine fülle von Informationen, die verwendet werden können als Anzeige in CRISPR-basierte gebündelt Genetik-Bildschirme.
„ECCITE-seq ist ein next-generation-tool, das erhöht unsere Fähigkeit, mehr gründlich zu untersuchen einzelne Zellen und krankheitsmechanismen besser zu verstehen“, sagte Tom Maniatis, PhD, NYGC ist Wissenschaftlicher Direktor und Chief Executive Officer.
Im Jahr 2017, wird der Technik-Innovation-Lab veröffentlicht ein Verwandtes tool, CITE-seq, die aktiviert die Erkennung von Proteinen, die zusammen mit transkriptoms in einzelne Zellen. Sie verfolgt diese Arbeit, indem Sie mit dem gleichen Konzept barcode einzelnen Proben ermöglicht multiplexing der einzelnen Zelle RNA-sequencing-Experimente in einer Methode mit dem Namen der Zelle Hashing, veröffentlicht im Jahr 2018.
„Für ECCITE-seq, wir passten uns an unsere früheren arbeiten über protein-Erkennung und sample-multiplexing und kombiniert Sie mit der Möglichkeit, direkt zu erkennen, single guide RNAs verwendet für CRISPR-Bildschirmen“, sagte Peter Smibert, PhD, Leiter der NYGC-Technologie-Innovation-Lab und entsprechenden Autor auf der neuen Studie. „Die einzelnen Messungen in ECCITE-seq sind modular aufgebaut, so dass Forscher können wählen, und wählen Sie die Messungen, die Sie benötigen, um für die Frage, die Sie Fragen,“ fuhr er Fort.
„Vielleicht ist die wichtigste Anwendung dieser Methode liegt in CRISPR-Bildschirmen“, sagte Eleni Mimitou, PhD, Senior Research Scientist in der NYGC-Technologie-Innovation-Lab und ersten Autor auf der Studie. „Die Kombination von direkten Erfassung von guides mit multimodalen Ausgaben verspricht, diese einzelne Zelle, die Bildschirme robuster und leistungsfähiger und zeigen zelluläre Phänotypen, die nicht erkannt werden kann auf der RNA-Ebene allein,“ fuhr Sie Fort. In einer proof-of-principle-Analyse, Dr. Mimitou und Kollegen gezeigt, hocheffiziente capture guide, gepaart mit einem guide-spezifische Antwort auf die Ziel-Transkript und eine deutlich reduzierte protein-Ebene. ECCITE-seq ist kompatibel mit den bestehenden CRISPR-Handbuch-Bibliotheken und kann weit angewendet werden, um die Erkennung von Störungen auf der Ebene der einzelnen Zellen.
ECCITE-seq basiert auf der Single-cell-Immun-Profiling-Lösung von 10x Genomics, die es ermöglicht, Forscher zu rekonstruieren clonotypes der einzelnen Zellen des Immunsystems. Die Forscher kombinierten protein-Erkennung mit transkriptoms und clonotypes zu charakterisieren malignen Populationen in einer Probe von einem Patienten mit kutanen T-Zell-Lymphom. Die Kombination von Modalitäten aktiviert feine Dissektion der spezifischen Zell-Subtypen und half zeigen eine transkriptomischen Signatur von malignen Zellen.
„Wir haben zwar gezeigt, die Nützlichkeit dieser Methode in der Krebstherapie, es ist eine Plattform, die angewendet werden können, um die Untersuchung einer Reihe von biologischen Systemen und Krankheiten. Mit zukünftigen Entwicklungen, einschließlich der Zugabe von neuen Modalitäten, die wir sehen, ECCITE-seq und zukünftige Methoden, erweitern Sie dienen als grundlegende Instrumente für eine bessere Abfrage der einzelnen Zellen,“ erklärt Dr. Smibert.
Um besser auf die einzelne Zelle RNA-seq-Gemeinschaft, die Gruppe ist offen-sharing-Protokolle und-Beratung durch CITE-seq.com eine Plattform, die dazu geführt, dass viele andere Gruppen mit ECCITE-seq vor der Veröffentlichung.
Die Technologie-Innovation-Lab ist ein spezieller Inkubator innerhalb der NYGC, bestehend aus einem multidisziplinären team, in dem Mitarbeiter, Wissenschaftler und Dozenten, sowie mehrere wissenschaftliche Mitarbeiter, erforschen und testen Durchbruch genomische Werkzeuge und Ideen. Co-Autoren der Studie gehören weitere Mitglieder der Technologie-Innovation-Lab, den Mitgliedern des Labors von NYGC-Core-Faculty-Mitglieder Rahul Satija, PhD, und Neville Sanjana, PhD, die gemeinsame Verabredungen an der NYU, und die Mitglieder der Koralov Labor an der NYU und der Ouyang Lab am Jackson Laboratory.