Analiza genomu pojedynczych komórek
W ostatnim czasie uwaga naukowców zajmujących się rozwijaniem technologii skupiła się na opracowaniu wysokowydajnych metod analizy komórek i genomu. Jednakże w niektórych sytuacjach analiza genomu jest wymagana na poziomie pojedynczej komórki, tak jak na przykład w wypadku krążących komórek nowotworowych. Istniejąca technologia nie pozwala na analizę genomu i sekwencjonowanie pojedynczych komórek. Finansowana przez UE inicjatywa CELL-O-MATIC (High throughput systematic single cell genomics using micro/nano-fluidic chips for extracting, pre-analysing, selecting and preparing sequence-ready DNA) miała na celu usunięcie tych wąskich gardeł związanych z izolowaniem komórek z jednolitej populacji dzięki wyekstrahowaniu materiału genomu i przygotowaniu go do sekwencjonowania. W tym celu naukowcy opracowali urządzenie typu laboratorium w czipie służące do przygotowywania DNA z pojedynczych komórek do postaci próbki natychmiast gotowej do użycia w przyrządzie do sekwencjonowania. Początkowo opracowali i udoskonalili szybki, prosty protokół ekstrakcji i amplifikacji niewielkich ilości DNA z pojedynczych komórek, a także protokół frakcjonowania mikroprzepływowego. Umożliwiło to oddzielenie komórek nowotworowych od leukocytów przy efektywności powyżej 90%. Prototypowe urządzenie dodatkowo zawiera opcję mikroskopii epifluorescencyjnej i w jasnym polu w ściśle regulowanym środowisku, co pozwala na wyłapywanie pojedynczych komórek, ekstrakcję DNA i amplifikację materiału genetycznego. Metoda zdała również test w zakresie analizy Mpz długości DNA izolowanego z pojedynczych komórek. Dane z mapowania wskazały średnio 98% odczytów zmapowanych do genomu i jest to wynik porównywalny z tym uzyskiwanym przez istniejące urządzenia. Ogólnie, metoda CELL-O-MATIC to najnowocześniejsza metoda nowej generacji dająca możliwość przeprowadzenia sekwencjonowania całego genomu i optycznego mapowania genomowego DNA wyizolowanego z pojedynczej komórki. Co istotne, te urządzenia typu laboratorium w czipie mogą być wytwarzane w ramach skalowalnych procesów przemysłowych. Biorąc pod uwagę dużą wartość prognostyczną analizy genomowej krążących komórek nowotworowych, metoda CELL-O-MATIC stanowi krok w przód w kierunku skutecznego spersonalizowanego leczenia nowotworów.
Słowa kluczowe
Analiza genomu, rak, sekwencjonowanie, CELL-O-MATIC, frakcjonowanie mikroprzepływowe
