স্থানিক ট্রান্সক্রিপ্টমিক্স এবং প্রোটিওমিক্স পরিপূরক তথ্য প্রদান করে যা জটিল জৈবিক প্রক্রিয়া সম্পর্কে আমাদের বোঝার পরিবর্তন করে। যাইহোক, এই পদ্ধতিগুলির পরীক্ষামূলক ইন্টিগ্রেশন সীমিত।
স্থানিক প্রোটিন এবং ট্রান্সক্রিপ্টোম সিকোয়েন্সিং (স্পটস) নামক একটি নতুন পদ্ধতি অভূতপূর্ব রেজোলিউশনে একটি অঙ্গ বা একটি টিউমার জুড়ে কোষের পরিচয় এবং কার্যকলাপকে আলোকিত করতে পারে। এ গবেষকদের দ্বারা উন্নত Weill Cornell মেডিসিন, NewYork-Presbyterian, and the New York Genome Center, SPOTS অভূতপূর্ব রেজোলিউশনে একটি অঙ্গ বা একটি টিউমার জুড়ে কোষের পরিচয় এবং কার্যকলাপকে আলোকিত করতে পারে।
কৌশলটি কোষের সুনির্দিষ্ট অবস্থান সম্পর্কে তথ্য সংরক্ষণ করে যখন জিনের ক্রিয়াকলাপের ধরণ এবং প্রয়োজনীয় উপস্থিতি রেকর্ড করে। প্রোটিন টিস্যু নমুনা জুড়ে কোষে. এটি অসুস্থ অঙ্গ এবং টিউমার সহ অঙ্গগুলির জটিল, ডেটা সমৃদ্ধ "মানচিত্র" তৈরি করা সম্ভব করে, যা মৌলিক এবং ক্লিনিকাল গবেষণা উভয় ক্ষেত্রেই অত্যন্ত সহায়ক হতে পারে।
অধ্যয়নের সহ-সিনিয়র লেখক ড. ড্যান ল্যান্ডউ, হেমাটোলজি এবং মেডিকেল অনকোলজি বিভাগের একজন সহযোগী অধ্যাপক এবং ওয়েইল কর্নেল মেডিসিনের স্যান্ড্রা এবং এডওয়ার্ড মেয়ার ক্যান্সার সেন্টারের একজন সদস্য এবং নিউ ইয়র্ক জিনোম সেন্টারের একজন মূল ফ্যাকাল্টি সদস্য, বলেন, "এই প্রযুক্তিটি উত্তেজনাপূর্ণ কারণ এটি আমাদের কোষের ধরন, কোষের ক্রিয়াকলাপ এবং কোষ থেকে কোষের মিথস্ক্রিয়া সহ টিস্যুগুলির স্থানিক সংস্থাকে ম্যাপ করতে দেয়, যেমনটি আগে কখনও হয়নি।"
নতুন পদ্ধতিটি অঙ্গ ও টিস্যু কীভাবে কাজ করে তা মাইক্রোস্কোপিক স্তরে "দেখার" আরও কার্যকর উপায় তৈরি করার জন্য বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের একটি বৃহত্তর উদ্যোগের একটি অংশ। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে গবেষণায় উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি দেখা গেছে, বিশেষত একক কোষ বা ছোট গোষ্ঠীতে জিন কার্যকলাপ এবং ডেটার অন্যান্য স্তরগুলির প্রোফাইলিং পদ্ধতিতে কোষ. টিস্যুগুলির মধ্যে প্রোফাইল করা কোষগুলির মূল স্থাপন সংক্রান্ত তথ্যগুলি পুনরুদ্ধার করা প্রয়োজন, তবে, কারণ এই পদ্ধতিগুলি প্রায়শই টিস্যুগুলির ভাঙ্গন এবং তাদের প্রতিবেশীদের থেকে কোষগুলিকে আলাদা করার জন্য জিজ্ঞাসা করে। নতুন কৌশলটি সেই স্থানিক ডেটাও রেকর্ড করে এবং এটি চমৎকার রেজোলিউশনের সাথে তা করে।
পদ্ধতিটি আংশিকভাবে বিদ্যমান 10x জিনোমিক্স প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে। এটি সাধারণ মাইক্রোস্কোপ-ভিত্তিক প্যাথলজি পদ্ধতির সাথে ইমেজিং টিস্যু নমুনাগুলির জন্য উপযুক্ত কাচের স্লাইডগুলি ব্যবহার করে তবে এটি হাজার হাজার বিশেষ প্রোব অণুগুলির সাথে প্রলেপিত।
প্রতিটি প্রোব অণুর রাসায়নিক "বারকোড" স্লাইডে তার দ্বি-মাত্রিক অবস্থান চিহ্নিত করে। স্লাইডের প্রোব অণুগুলি দখল করে মেসেঞ্জার আরএনএ (mRNAs), মূলত সক্রিয় জিনের প্রতিলিপি, প্রতিবেশী কোষ থেকে যখন একটি পাতলা করে কাটা টিস্যুর নমুনা স্লাইডে স্থাপন করা হয়, তখন এর কোষগুলি প্রবেশযোগ্য হয়। ডিজাইনার অ্যান্টিবডিগুলি পদ্ধতিতে ব্যবহার করা হয় এবং তারা টিস্যুতে আগ্রহের অনন্য প্রোব অণু এবং প্রোটিনের সাথে সংযুক্ত করে।
গবেষকরা দ্রুত এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে সংগৃহীত এমআরএনএ এবং বাছাই করা প্রোটিন সনাক্ত করতে পারেন এবং টিস্যু নমুনা জুড়ে তাদের আসল অবস্থানে সঠিকভাবে ম্যাপ করতে পারেন। উত্পাদিত মানচিত্রগুলি স্বাধীনভাবে বা নমুনার রুটিন প্যাথলজি ইমেজিংয়ের তুলনায় বিবেচনা করা যেতে পারে।
একটি সুস্থ মাউস প্লীহা থেকে টিস্যুতে, দলটি এই অঙ্গের জটিল কার্যকরী আর্কিটেকচার দেখানোর জন্য SPOTS ব্যবহার করেছে, যার মধ্যে রয়েছে বিভিন্ন কোষের ক্লাস্টার, তাদের কার্যকরী অবস্থা এবং কোষের অবস্থানের উপর নির্ভর করে কীভাবে সেই রাজ্যগুলি পরিবর্তিত হয়েছে।
গবেষকরা মাউস ব্রেস্ট টিউমারের সেলুলার কাঠামো ম্যাপ করার জন্য SPOTS ব্যবহার করেছেন, এটিতে ব্যবহারের সম্ভাব্যতা তুলে ধরে ক্যান্সার গবেষণা. উত্পন্ন মানচিত্র দুটি ভিন্ন অবস্থায় ম্যাক্রোফেজ এবং ইমিউন কোষ দেখায়, প্রতিটি আলাদা প্রোটিন মার্কার দ্বারা নির্দেশিত: একটি অবস্থা সক্রিয় ছিল এবং টিউমারের সাথে লড়াই করে, অন্যটি ছিল ইমিউনো-দমনকারী এবং টিউমারকে রক্ষা করার জন্য একটি বাধা স্থাপন করে।
ডাঃ ল্যান্ডউ, নিউইয়র্ক-প্রেসবিটেরিয়ান/ওয়েইল কর্নেল মেডিকেল সেন্টারের একজন ক্যান্সার বিশেষজ্ঞ, বলেছেন, "আমরা দেখতে পাচ্ছি যে এই দুটি ম্যাক্রোফেজ উপসেট টিউমারের বিভিন্ন এলাকায় পাওয়া যায় এবং বিভিন্ন কোষের সাথে যোগাযোগ করে - এবং মাইক্রোএনভায়রনমেন্টের এই পার্থক্য সম্ভবত তাদের স্বতন্ত্র কার্যকলাপের অবস্থাকে চালিত করছে।"
"টিউমার ইমিউন এনভায়রনমেন্টের এই ধরনের বিশদ-বিশদ বিবরণ যা প্রায়শই টিউমারের মধ্যে ইমিউন কোষের বিরলতার কারণে সমাধান করা যায় না- কিছু রোগী কেন প্রতিক্রিয়া জানায় তা ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করতে পারে ইমিউন-বুস্টিং থেরাপি এবং কেউ কেউ করে না, এবং এইভাবে ভবিষ্যতের ইমিউনোথেরাপির নকশাকে অবহিত করতে পারে।"
"SPOTS-এর এই প্রাথমিক সংস্করণে একটি স্থানিক রেজোলিউশন রয়েছে যাতে ফলস্বরূপ ডেটাসেটের প্রতিটি "পিক্সেল" অন্তত কয়েকটি কোষের জন্য জিন কার্যকলাপের তথ্য যোগ করে। যাইহোক, গবেষকরা আশা করছেন শীঘ্রই এই রেজোলিউশনটিকে একক কোষে সংকুচিত করার পাশাপাশি মূল সেলুলার তথ্যের অন্যান্য স্তর যুক্ত করার সময়।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- Ben-Chetrit, N., Niu, X., Swett, AD et al. প্রোটিন মার্কারগুলির সাথে পুরো ট্রান্সক্রিপ্টোম স্থানিক প্রোফাইলিংয়ের একীকরণ। নাট বায়োটেকনল (2023)। ডিওআই: 10.1038/s41587-022-01536-3
