Rendre visibles les types de cellules rares

Des chercheurs développent une nouvelle méthode

06.04.2023 - Allemagne

Le corps humain contient plus de 30 000 milliards de cellules. Jusqu'à récemment, le simple nombre de cellules dans l'organisme signifiait que les approches visant à comprendre les maladies humaines et les processus de développement basées sur l'analyse de cellules uniques relevaient d'une vision futuriste. Le développement de nouvelles méthodes de séquençage révolutionne actuellement notre compréhension de l'hétérogénéité cellulaire. Ces technologies permettent de détecter des types de cellules rares, voire nouveaux, en extrayant et en séquençant l'information génétique des cellules sur la base des chaînes d'acide ribonucléique.

En coopération avec le Helmholtz Munich, le professeur Matthias Meier du Centre de biotechnologie et de biomédecine de l'université de Leipzig et son groupe de recherche ont mis au point une nouvelle méthode efficace et relativement peu coûteuse pour rendre visibles dans les tissus les types de cellules rares, les types de communication cellulaire et les schémas pathologiques. Les chercheurs viennent de publier leurs résultats dans la revue "Nature Communications".

Toutes les méthodes d'analyse unicellulaire exigent que les cellules soient détachées du tissu composite, ce qui entraîne une perte d'informations spatiales sur les types de cellules et donc d'informations sur l'environnement cellulaire, les voies de communication cellulaire ou la fonction. Pour obtenir des informations spatialement résolues sur les cellules individuelles, les techniques d'imagerie et de séquençage doivent être utilisées en combinaison. Ces dernières années, plusieurs approches ont été développées pour unifier la fusion des données d'imagerie et de séquençage. En fonction de la question de recherche, différents paramètres tels que la résolution spatiale, la limite de détection, l'accessibilité des acides ribonucléiques et le coût ont été mis en balance. Une méthode d'analyse antérieure reposait sur l'idée d'attacher des informations locales aux acides ribonucléiques à l'aide d'un code-barres basé sur la séquence des bases de l'ADN. Après extraction de tous les acides ribonucléiques et séquençage de masse, les codes-barres peuvent être utilisés pour créer une image artificielle.

C'est là qu'interviennent les travaux de Johannes Wirth. En tant que chercheur doctorant dans le laboratoire de Matthias Meier, le chercheur du Helmholtz Munich a développé un flux de travail avancé qui permet d'acquérir des données génomiques résolues localement associées à des images microscopiques de haute qualité. Cela permet de visualiser les types de cellules rares, les types de communication cellulaire et les schémas pathologiques dans les tissus. L'accent a été mis sur le développement d'une nouvelle puce microfluidique qui permet d'analyser à faible coût les chaînes d'acide ribonucléique dans de grandes sections de tissus. "Par rapport à la méthode originale, la nouvelle approche a permis de multiplier par six ou douze la quantité d'informations d'image par pixel. Cela signifie que nous pouvons résoudre environ 5 000 gènes par pixel, ce qui nous permet de visualiser des types de cellules rares dans le rein ou le foie", explique M. Wirth. En comparaison, un écran HD standard ne peut afficher que les trois couleurs primaires avec 256 niveaux de luminosité différents par pixel.

Outre les avancées techniques, l'équipe a également fourni un pipeline d'analyse open source afin de rendre la méthode facilement accessible. Comme la méthode convient à un large éventail de tissus, elle facilitera l'étude des maladies complexes et des fonctions et dysfonctionnements de plusieurs organes. "La méthode que nous avons développée, qui combine les techniques d'imagerie et de séquençage, n'était qu'une vision jusqu'à récemment. Elle a révolutionné notre compréhension de l'hétérogénéité cellulaire et nous a permis de découvrir de nouveaux types de cellules dans tous les organismes", explique le professeur Meier. Avec le développement des méthodes de séquençage de cellules uniques, il est désormais possible de mieux comprendre les voies de développement cellulaire et l'évolution des maladies.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.