德國馬克斯·德爾布呂克中心尼古拉斯·拉杰斯基實驗室團隊開發(fā)出一種名為Open-ST的空間轉(zhuǎn)錄平臺，能以三維（3D）方式重建患者組織細胞內(nèi)的基因表達，并以亞細胞精度繪制出組織樣本的分子圖譜。相關(guān)論文發(fā)表在新一期《細胞》雜志上。
轉(zhuǎn)錄組學(xué)是研究細胞或細胞群中基因表達的學(xué)科，通常不包括空間信息，而空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)則能測量組織樣本中RNA在空間中的表達。Open-ST平臺提供了一種經(jīng)濟高效、高分辨率、易于使用的方法，既可以拍攝樣本的組織形態(tài)，也能拍攝組織切片的空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)信息。該平臺可以利用一系列2D圖像，將其重建為3D“虛擬立體組織”。
在實驗中，研究人員利用來自頭頸癌患者健康和轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的樣本，成功識別出免疫、間質(zhì)和腫瘤細胞群的多樣性特征。這些細胞群是圍繞原發(fā)腫瘤內(nèi)的通訊熱點組織起來的，但這種組織在轉(zhuǎn)移瘤中被破壞了。
Open-ST平臺根據(jù)癌癥組織樣本繪制的圖像，突出顯示了3D腫瘤或淋巴結(jié)邊界處的潛在生物標(biāo)記，這些標(biāo)記可能成為新的藥物靶點。而這些潛在生物標(biāo)記在2D分析中是不可見的。
Open-ST平臺為研究提供了前所未有的精度。例如，人們可以定位到3D圖像中的任何位置，分析單個細胞內(nèi)部的分子機制，或者健康細胞和癌細胞之間的邊界。這有助了解癌細胞如何與周圍環(huán)境互動，為探索癌細胞與免疫系統(tǒng)的相互作用提供了新視角。此外，該平臺并不局限于癌癥研究，還可用于探索多種類型的組織和生物體。
目前，研究人員已將整個實驗和計算工作流程免費開放，以便廣泛使用。
