Fungsi seluler dalam jaringan tergantung pada lingkungan setempat. Memetakan sifat molekuler sel sambil memperoleh lokasi persisnya di dalam jaringan sangat penting untuk pemahaman penyakit yang lebih baik.
Munculnya transkriptomik spasial telah memungkinkan pemetaan ekspresi gen skala genom. Namun, kemampuan untuk menangkap informasi epigenetik spasial jaringan pada tingkat sel dan skala genom masih kurang. Sekarang, tim dari Yale dan peneliti Karolinska Institutet telah mengembangkan teknologi untuk profil aksesibilitas kromatin yang diselesaikan secara spasial dari bagian jaringan. Metode ini dapat membantu membuat atlas molekuler terperinci dari sel individu dalam jaringan yang berbeda dan bertujuan untuk lebih memahami bagaimana penyakit berkembang.
Metode ini menentukan wilayah mana dari kromatin dapat diakses di seluruh genom dalam sel di lokasi tertentu dalam jaringan.
Aktivasi gen memerlukan aksesibilitas kromatin ini, yang menawarkan wawasan berbeda ke dalam kondisi molekuler sel tertentu. Kemajuan signifikan dalam memahami identitas sel, keadaan sel, dan mekanisme dasar yang mengontrol ekspresi gen – dikenal sebagai Epigenetika – dalam pengembangan berbagai jaringan atau penyakit adalah kemampuan untuk menggabungkan analisis aksesibilitas kromatin dengan lokasi spasial sel.
Rong Fan, profesor teknik biomedis di Yale, berkata, “Sekarang kami dapat mengidentifikasi jenis sel untuk membuat atlas sel spasial berdasarkan aksesibilitas kromatin. Kami dapat langsung melihat jenis sel pada tingkat epigenetik untuk definisi keadaan sel yang lebih baik atau untuk menemukan jenis sel.”
Para ilmuwan memprofil jaringan tikus dan manusia menggunakan metode yang disebut 'spatial-ATAC-seq.' Menggunakan metode ini pada jaringan otak memungkinkan para ilmuwan untuk melihat betapa rumitnya berbagai daerah otak berkembang. Untuk mendapatkan wawasan tentang pengorganisasian jenis sel kekebalan, mereka juga menerapkannya pada jaringan amandel manusia.
Kata kipas, “Kami akan mendapatkan tampilan global yang tidak bias, dan tampilan resolusi yang jauh lebih baik, dari semua keadaan sel yang mungkin, dan yang lebih penting, 'melihat' di mana mereka berada di jaringan. Ini adalah alat yang ampuh untuk membuat peta sel dan atlas sel.”
Yanxiang Deng, rekan pascadoktoral di lab Fan dan penulis utama studi tersebut, mengatakan hal itu dengan menggunakan metode baru, mereka dapat mengidentifikasi epigenom jenis sel di jaringan otak tikus di lokasi aslinya.”
Goncalo Castelo-Branco, profesor biologi sel glial di Karolinska Institutet, tersebut, “Menerapkan ATAC-Seq spasial pada jaringan yang sakit memungkinkan kita dalam waktu dekat untuk mengidentifikasi transisi antara keadaan epigenetik dalam sel tertentu dalam konteks ceruk penyakit, yang akan memberikan wawasan tentang mekanisme molekuler yang memediasi perolehan keadaan seluler patologis. ”
Referensi Jurnal:
- Deng, Y., Bartosovic, M., Ma, S. et al. Profil spasial aksesibilitas kromatin pada tikus dan jaringan manusia. Alam (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05094-1
