Ny metod för "smartare" analys av enskilda celler
Forskare vid Karolinska Institutet har tagit fram en metod som gör det möjligt att komplett kartlägga genuttryck, alltså vilka gener som är aktiva, i enskilda celler. Det är en efterfrågad analys, bland annat eftersom många kliniskt viktiga celler finns i små mängder. Ett exempel är tumörceller som cirkulerar fritt i blodbanan eller lymfsystemet, där de kan bilda metastaser. Den nya metoden gör det möjligt att bedriva både grundforskning och kliniskt relevant forskning utifrån en rad frågeställningar som tidigare inte har kunnat studeras.
Studien är gjord i ett samarbete mellan Karolinska Institutet, Ludwiginstitutet för cancerforskning samt universitet i Hayward och San Diego i USA. Dessa forskargrupper har i tidigare samarbeten visat att det är vanligt att en gen ger upphov till flera former av ett protein. Det sker genom att råkopian av genen helt enkelt klipps och klistras ihop på olika sätt. Fenomenet, kallat splitsning, innebär att celler från samma vävnad i kroppen inte är så homogena som tidigare trotts.
Nu har forskargrupperna tagit sina studier vidare och utvecklat en metod för att komplett kartläggning av genuttrycket, alltså vilka gener som är aktiva, i enskilda celler. På så sätt går det att exakt beskriva och studera skillnaden i genuttryck mellan enskilda celler från samma vävnad.
– Både vi och andra forskare har länge velat ha tillgång på en sådan metod, men det har varit tekniskt svårt att få fram en tillräckligt känslig och robust metod, säger biomedicinaren Rickard Sandberg, forskningsgruppsledare på institutionen för cell- och molekylärbiologi samt forskare vid Ludwiginstitutet för cancerforskning.
Analyserat tumörceller i blodbanan
Metoden kallas för Smart-Seq och kan få användning inom en rad områden. Ett viktigt område är inom cancerforskningen, där metoden kan användas för att studera vilka celltyper som ingår i cancertumör hos enskilda patienter. Det är också relevant att studera enskilda tumörceller som cirkulerar fritt i blodbanan eller lymfsystemet, eftersom de sannolikt kommer att bilda metastaser.
I den nu aktuella studien, som publiceras i tidskriften Nature Methods, har forskarna analyserat tumörceller i blodbanan hos en patient med återkommande maligna melanom. Tumörcellerna identifierades i ett vanligt blodprov och sedan användes Smart-Seq för att analysera deras genuttryck. Det visade sig att tumörcellerna hade avaktiverat många viktiga membranproteiner, vilket antas ligga till grund för deras förmåga att undkomma kroppens bevakningssystem och sprida sig i blod eller lymfsystemen.
– Dessa resultat är mycket preliminära, men vi visar att det nu är möjligt att genomföra studier av enskilda, kliniskt relevant celler. Cancerforskare runt om i världen kan nu mer systematiskt analysera dessa celler för att i framtiden få fram bättre diagnos och behandlingsmetoder, säger Rickard Sandberg.
Studien är gjord med stöd av bland annat European Research Council, Vetenskapsrådet, Stiftelsen för Strategisk forskning, Åke Wibergs Stiftelse och National Health Institute, NIH.
Publikation
Full-length mRNA-Seq from single-cell levels of RNA and individual circulating tumor cells.
Nat. Biotechnol. 2012 Aug;30(8):777-82