صورة لخلايا سرطان الثدي البشري تظهر: A) البلعميات المثبطة للمناعة قرب النسيج الضام للورم، وB) البلعميات المنشطة للمناعة قرب أعشاش الورم.
حقوق الصورة: نير بن-تشريت.
يمكن لطريقة جديدة أن تسلط الضوء بوضوح على هويات ووظائف الخلايا الحية في جميع أنحاء عضو أو ورم بدقة غير مسبوقة، وفقاً لدراسة قادها باحثون من كلية طب وايل كورنيل ومستشفى نيويورك-بريسبتيريان ومركز جينوم نيويورك. الطريقة، التي وصفت في ورقة بحثية نُشرت في 2 يناير في مجلة Nature Biotechnology، تسجل أنماط نشاط الجينات وتواجد البروتينات الرئيسية في الخلايا ضمن عينات الأنسجة، مع الاحتفاظ بمعلومات دقيقة عن مواقع الخلايا. ويسمح ذلك بإنشاء “خرائط” معقدة وغنية بالبيانات للأعضاء، بما في ذلك الأنسجة السليمة والمرضية والأورام، والتي يمكن أن تسهم بشكل كبير في الأبحاث الأساسية والسريرية.
"هذه التقنية مثيرة لأنها تمكننا، بدقة غير مسبوقة، من رسم التنظيم المكاني للأنسجة، بما في ذلك أنواع الخلايا وأنشطتها وتفاعلاتها بعضها مع بعض كما لم يحدث من قبل"، قال المؤلف المشارك في الدراسة الدكتور دان لاندو، أستاذ مساعد في الطب بقسم أمراض الدم والأورام الطبية وعضو في مركز ساندر وإدوارد ماير للسرطان بكلية طب وايل كورنيل، وعضو أساسي في مركز جينوم نيويورك.
المؤلف المشارك الآخر هو الدكتور مارلون ستوكيوسا من شركة 10x جينوميكس، وهي شركة تكنولوجيا حيوية مقرها كاليفورنيا ومتخصصة في تصنيع المعدات المخبرية لتوصيف الخلايا داخل عينات الأنسجة. أما المؤلفون الثلاثة الأوائل فهم الدكتور نير بن-تشريت وشيانغ نيو وأريئيل سويت، وهم على التوالي: باحث ما بعد الدكتوراه، وطالب دراسات عليا، وفني أبحاث في مختبر لاندو خلال الدراسة.
الطريقة الجديدة جزء من جهود واسعة يبذلها العلماء والمهندسون لتطوير طرق أفضل "لرؤية" كيفية عمل الأعضاء وعلاقات الخلايا بعضها ببعض على المستوى المجهري. في السنوات الأخيرة، أحرز الباحثون تقدماً كبيراً، خاصة في تقنيات توصيف نشاط الجينات وطبقات أخرى من المعلومات في الخلايا الفردية أو المجموعات الصغيرة منها. ومع ذلك، تتطلب هذه التقنيات عادة إذابة الأنسجة وفصل الخلايا عن جيرانها، مما يؤدي إلى فقدان المعلومات حول المواقع الأصلية للخلايا داخل الأنسجة.
الطريقة الجديدة ترصد أيضاً تلك المعلومات المكانية الحيوية بدقة عالية. الطريقة، المسماة Spatial PrOtein and Transcriptome Sequencing (SPOTS)، تعتمد جزئياً على تكنولوجيا 10x جينوميكس الحالية. تستخدم شرائح زجاجية مخصصة لتصوير عينات الأنسجة وفق أساليب علم الأمراض القائمة على المجهار العادي، لكنها مغطاة أيضاً بآلاف جزيئات المجس الخاصة. يحمل كل جزيء مجس "باركوداً" جزيئياً يشير إلى موقعه ثنائي الأبعاد على الشريحة. عندما توضع قطعة رقيقة من النسيج على الشريحة وتصبح خلاياه قابلة للاختراق، تلتقط جزيئات المجس جزيئات الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNAs) للخلايا المجاورة، وهي في الأساس نسخ الجينات النشطة.