Ученые из Детского исследовательского госпиталя Сент-Джуда, Национального центра геномного анализа и Университета Аделаиды придумали способ, который удешевляет изучение генов в отдельных клетках и позволяет анализировать их в огромных количествах. Обычно метод single-cell RNA sequencing (изучение РНК отдельных клеток) дает важные данные о работе генов в здоровье и болезнях, но он дорогой и ограничивает масштабы исследований.

Новый подход — STAMP (Single-Cell Transcriptomics Analysis and Multimodal Profiling through Imaging) — совмещает микроскопию с анализом РНК и снижает стоимость в десятки раз.

Результаты опубликованы в издании Cell.

Мы получили инструмент, который дает нам численное преимущество, — говорит Джейсмин Пламмер, директор Центра пространственной омики в Сент-Джуде. — Теперь можно изучать миллион клеток одновременно, а не десятки тысяч, как раньше, и это в 47 раз дешевле.

Как это работает? Клетки разделяют, фиксируют на стекле и добавляют молекулы, которые светятся при связывании с определенными РНК. Это позволяет увидеть, какие гены активны, и сравнить данные с уже известными. Например, ученые смогли различить стадии развития стволовых клеток и идентифицировать множество иммунных клеток сразу.

Почему это лучше старых методов

• Обычные техники пропускают клетки сложной формы (например, нейроны), потому что те плохо проходят через аппараты. STAMP анализирует клетки прямо на стекле, без этого ограничения.
• Метод настолько чувствителен, что находит две раковые клетки среди 850 000 других.

В онкологии важно обнаружить даже одну уцелевшую клетку — она может дать рецидив, — объясняет Пламмер. — STAMP делает это возможным без огромных затрат.

Главное преимущество — доступность. Почти в любой лаборатории есть микроскоп, а вот сложное оборудование для стандартного секвенирования есть не везде.

Ученые верят тому, что видят, — говорит Пламмер. — Теперь у нас есть и точные данные по генам, и визуальное подтверждение.

STAMP может:

• Удешевить исследования — позволит небольшим лабораториям изучать клетки без дорогого оборудования.
• Улучшить диагностику рака — обнаружение единичных опухолевых клеток поможет точнее оценивать эффективность лечения.
• Ускорить разработку лекарств — можно быстрее тестировать, как препараты влияют на разные типы клеток.
• Снизить погрешность — метод не «теряет» клетки сложной формы, что важно для нейробиологии.

Отметим, что STAMP фиксирует клетки, то есть изучает их в «замороженном» состоянии. Это минус для динамических исследований, где нужно отслеживать изменения в реальном времени. Например, для наблюдения за реакцией клеток на лекарство в процессе.

Ранее российские ученые создали метод оценки структур для выращивания тканей.