CRISPR и секвенирование единичных клеток объединены в мощный метод
Исследователи из Института Вейцмана объединили два мощных инструмента — редактирование генов CRISPR и геномное профилирование единичных клеток (single cell RNA sequencing) — в новый метод. Он позволяет манипулировать функциями генов в отдельных клетках и с высочайшей точностью понимать результаты каждого изменения.
Суть технологии
- CRISPR — это «тупой» инструмент для редактирования, так как сложно наблюдать результат изменений. Большинство исследований ищут простые, «черно-белые» эффекты.
- Секвенирование единичных клеток — это «новый молекулярный микроскоп». Оно показывает молекулярный состав и активность каждой отдельной клетки в образце ткани, выявляя тонкие различия в их идентичности и функциях. Однако это в основном наблюдательный инструмент.
Прорыв
Новый метод решает задачу одновременного редактирования множества генов (включая комбинации в одной клетке) и последующей идентификации вызванных изменений в клетке и её функции. Для этого потребовалось:
- Разработка новых молекулярных методик для одновременного определения целевых клеток и внесённых в их геном правок.
- Создание новых вычислительных алгоритмов для анализа сообщества клеток с разными генотипами и фенотипами.
Результаты и перспективы
- Метод был успешно опробован на мышиных иммунных клетках, борющихся с патогенами («proof of principle»). Удалось идентифицировать гены, важные для функции различных иммунных клеток, и с высоким разрешением увидеть, как они направляют сложный ответ на вторжение.
- Комбинация методов даёт новое понимание, недостижимое для каждого из них по отдельности. Результаты можно получить быстрее и с беспрецедентным разрешением.
- Универсальность и точность метода открывают путь для исследования множества открытых вопросов в биологии и медицине.
- Учёные надеются, что этот подход станет следующим шагом вперёд, в том числе для инженерии иммунных клеток в целях иммунотерапии.
Исследование опубликовано в журнале Cell. Аналогичные технологии были одновременно разработаны в Broad Institute (Бостон) и Калифорнийском университете в Сан-Франциско.