طَرِيقَةٌ جَدِيدَةٌ تُحَدِّدُ بِدِقَّةٍ نَشَاطَ الْجِينَاتِ وَالْبروتيناتِ عَبْرَ الْأَنْسِجَةِ
يمكن لطريقةٍ جديدةٍ أن تُسَلِّطَ الضَّوْءَ بوضوحٍ على هويات ووظائف الخلايا الحية في جميع أنحاء عضوٍ أو ورمٍ بدقةٍ غير مسبوقة، وفقًا لدراسةٍ قادها باحثون من كلية طب وايل كورنيل، ومستشفى نيويورك-بريسبتيريان، ومركز جينوم نيويورك. الطريقة، التي وُصفتْ في ورقةٍ بحثيةٍ نُشرت في ٢ يناير في مجلة Nature Biotechnology، تُسَجِّلُ أنماطَ نشاط الجينات ووجود البروتينات الرئيسية في الخلايا في عينات الأنسجة، مع الاحتفاظ بالمعلومات الدقيقة حول مواقع الخلايا. هذا يُمَكِّنُ من إنشاء "خرائط" معقَّدة وغنيَّةٍ بالبيانات للأعضاء، بما في ذلك الأنسجة السليمة والمرَضية والأورام، والتي يمكن أن تُسهمَ بشكلٍ كبيرٍ في الأبحاث الأساسية والسريرية.
"هذه التقنية مثيرةٌ لأنها تمكننا، بدقةٍ غير مسبوقةٍ، من رسم التنظيم المكاني للأنسجة، بما في ذلك أنواع الخلايا، وأنشطتها، وتفاعلاتها مع بعضها البعض، كما لم يحدث من قبل"، قال المؤلفُ المشاركُ في الدراسة الدكتور دان لاندو، أستاذٌ مساعدٌ في الطب بقسم أمراض الدم والأورام الطبية وعضوٌ في مركز ساندر وإدوارد ماير للسرطان في كلية طب وايل كورنيل، وعضوٌ أساسيٌ في مركز جينوم نيويورك.
المؤلفُ المشاركُ الآخرُ هو الدكتور مارلون ستوكيوسا من شركة 10x جينوميكس، وهي شركة تكنولوجيا حيويةٍ مقرها كاليفورنيا متخصصةٌ في تصنيع المعدات المخبرية لتوصيف الخلايا داخل عينات الأنسجة. أمَّا المؤلفونَ الثلاثةُ الأوائلُ فهم الدكتور نير بن-تشرِيت، وشيانغ نيو، وأريئيل سويت، وهم على التوالي: باحثٌ ما بعد الدكتوراه، وطالبُ دراساتٍ عليا، وفنيُّ أبحاثٍ في مختبر لاندو خلال الدراسة.
الطريقة الجديدة هي جزء من جهودٍ واسعةٍ من قِبل العلماء والمهندسين لتطوير طرُقٍ أفضل "لرؤية" كيفيّةَ عمل الأعضاء وعلاقات الخلايا فيما بينها على المستوى المجهري. في السنوات الأخيرة، أحرز الباحثون تقدمًا كبيرًا خصوصًا في تقنيات توصيف نشاط الجينات وطبقاتٍ أخرى من المعلومات في الخلايا الفردية أو مجموعاتٍ صغيرةٍ منها. ومع ذلك، تتطلب هذه التقنيات عادةً إذابة النسيج وفصل الخلايا عن جيرانها، مما يؤدي إلى فقدان المعلومات حول المواقع الأصلية للخلايا داخل الأنسجة.
الطريقة الجديدة ترصدُ تلك المعلومات المكانية الحيوية أيضًا، وبِدقةٍ عاليةٍ. الطريقة، التي تُسمى Spatial PrOtein and Transcriptome Sequencing\ (SPOTS)، تعتمد جزئيًا على تكنولوجيا 10x\ جينوميكس الحالية. تستخدم شرائحَ زجاجيةً مخصصةً لتصوير عينات الأنسجة بطرق علم الأمراض القائمة على المجهار العادي، ولكنها مغطاةٌ أيضًا بآلاف جزيئات المِجسِّ الخاصة. كل جزيءٍ من جزيئات المِجسِّ يحمل "باركودًا" جزيئيًا يُشيرُ إلى موقعه ثنائي الأبعاد على الشريحة. عندما يُوضَعُ قطعةٌ رقيقةٌ من نسيجٍ على الشريحة وتُصبحُ خلاياها قابلةً للاختراقِ، تلتقط جزيئات المِجسِّ جزيئاتِ RNA الرسولية (mRNAs) للخلايا المجاورة، وهي في الأساس نسخُ الجينات النشطة.