בשנת 2021, טכנולוגיה שפותחה באוניברסיטת מישיגן, הנקראת Seq-Scope, חוללה מהפכה ביכולת למפות את פעילות הגנים בתוך רקמה שלמה ברזולוציה מיקרוסקופית, ואיפשרה לחוקרים למדוד את כל מולקולות ה-mRNA המבוטאות ולקבוע בדיוק היכן הן ממוקמות ברקמה, באמצעות מכונת רצף של Illumina.
הצוות מאחורי שיטת Seq-Scope, בראשות Jun Hee Lee, Ph.D., לקח לאחרונה את הטכנולוגיה עוד יותר רחוק.
הממצאים שלהם מתוארים ב תקשורת טבע.
"תהינו מה נוכל לראות אם תהיה לנו רזולוציה טובה אפילו יותר", אמר לי, פרופסור לפיזיולוגיה מולקולרית ואינטגרטיבית בבית הספר לרפואה של UM.
"אבל הבנו שזה בעצם בלתי אפשרי פיזית".
מַדוּעַ?
הכנת שקופית רקמה לקריאה על ידי רצף Illumina כוללת פיזור מולקולות מהרקמה אל המערך שנקרא בסופו של דבר על ידי הרצף.
הדיפוזיה הזו מוגבלת לסביבות מיקרון.
כדי לעבור את המחסום הזה, הצוות של לי הפך את הרקמות המדוברות לגדולות באופן פרופורציונלי, על ידי הטבעת הרקמות בהידרוג'ל ואז עירוי להן מים כדי שיגדלו.
אסטרטגיית ההרחבה נוצרה לראשונה על ידי הסטודנט לתואר שני של לי אנג'לו אנקלטו, ששילב שיטות הרחבת רקמות כימיות ב-Seq-Scope בשיתוף עם Hee-Sun Han, Ph.D., פרופסור לכימיה באוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין.
הגדלנו את הרקמה ואז ניתחנו אותה באמצעות מתודולוגיית SeqScope שלנו. והצלחנו להראות שזה אכן לוכד בצורה מדויקת ומדויקת את התעתיק מהרקמה."
Jun Hee Lee, Ph.D., פרופסור לפיזיולוגיה מולקולרית ואינטגרטיבית, בית הספר לרפואה של UM
השימוש בשיטת Seq-Scope-eXpanded, או Seq-Scope-X, הנקראת שלהם, אפשרה להם לראות ברזולוציה גדולה עוד יותר את התיחום בין תאים ואפילו את התמלילים של מבנים שונים בתוך תאים, כמו הגרעין והציטופלזמה.
שיטות חישוביות שפותחו על ידי Hyun Min Kang, Ph.D., פרופסור לביוסטטיסטיקה בבית הספר לבריאות הציבור של UM, אפשרו לצוות לזהות הבדלים בין mRNAs המתועתק בגרעין לעומת הציטופלזמה בתאי הכבד.
לי אומר שניתן להשתמש בכלי לגילוי תגליות שלא היו אפשריות בשיטות קודמות.
"די דחפנו את הגבול הזה בסדר גודל נוסף כדי שנוכל לקבל מידע עשיר יותר. הטכנולוגיה הזו ממש נעה מהר, עם רזולוציה משתפרת בערך פי ארבעה בכל שנה במשך כמעט עשור. אנו שמחים שאוניברסיטת מישיגן נמצאת בנקודת הפיתול העיקרית".
