För första gången har in situ-sekvensering utförts
på RNA-fragment i fixerade celler och
vävnadsprover
In-situ-sekvensering för parallellanalys av korta RNA-fragment i morfologiskt
fixerade celler och vävnad från bröstcancerprover har nu med framgång genomförts
för både punktmutationer och sammansatta genuttrycksmönster. Den ökade
förståelsen av samspelet mellan olika celltyper i komplexa organ kan leda till nya
möjligheter inom både grundforskning och klinisk diagnostik.
Att studera organfunktion genom att mäta genuttryck i homogeniserad vävnad ger inga
tydliga svar, eftersom det inte går att använda en genomsnittlig uttrycksprofil för att utläsa
transkriptionsnivåerna hos olika celltyper. Med andra ord går det histologiska sammanhanget förlorat.
Inte ens RNA-sekvensering med hjälp av de senaste sekvenseringsmetoderna är utan
nackdelar. Det är till exempel svårt att koppla sekvensdata till rumslig information. Att
isolera enskilda celler från vävnadssnitt och därefter analysera deras nukleinsyrainnehåll och
-sekvens är en metod med låg kapacitet och begränsad rumsupplösning.
Om vi bättre ska kunna förstå samspelet mellan olika celltyper i komplex organvävnad
krävs att vi använder förbättrade tekniker för att analysera enskilda celler. Sekvensering av
enskilda molekyler direkt i deras naturliga vävnadsmiljö är ett sådant sätt. Forskare från
SciLifeLab har kunnat utnyttja tekniker för in situ-sekvensering för att analysera fragment
på upp till fyra baspar från enskilda mRNA-molekyler direkt i fixerade celler och
vävnadsprover. För detta ändamål utvecklades två riktade metoder för att analysera utvalda
transkript: gap-metoden och streckkodsmetoden.
Båda metoderna var mycket framgångsrika. När gap-metoden användes för att sekvensera
basparsmotiv hos HER2 (ERBB2) i ett snitt från färskfrusen, HER2-transkriptpositiv
bröstcancervävnad, detekterades HER2-transkript endast i det område som motsvarade
cancervävnad (fastställd i en morfologisk analys).
Genuttrycksprofilering med hjälp av streckkodsmetoden på ett snitt från ER-negativ
bröstcancervävnad visade olika mönster över vävnadssnittet. Mönstren verkade inte vara
slumpmässiga. Färgning visade att HER2 till största delen uttrycktes i cancercellerna, medan
VIM-genen i högre grad uttrycktes i infiltrerande lymfocyter och andra stromaceller. Detta
tyder på att denna metod kan användas för att särskilja vävnadsdelar med olika
uttrycksmönster utan att ha tillgång till någon tidigare information.
Detta teknikgenombrott gör det möjligt att genomföra hypotesdrivna riktade analyser av en
mångfald RNA-sekvenser i fixerade celler och vävnadsprover. Detta ger i sin tur nya
möjligheter för att studera komplexa biologiska mekanismer i heterogena cellpopulationer i
deras naturliga miljö.
Referens
Ke et al. (2013) In situ sequencing for RNA analysis in preserved tissue and cells. Nature Methods
Vol. 10 No. 9 857-862.
Kontakt
Mats Nilsson
[email protected]
