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Estudiar a Alzheimer en la resolución unicelular
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Las células varían considerablemente dentro de las poblaciones de la célula, incluyendo dentro de un tipo concreto de tejido o de célula. Ningunas dos células tienen la misma respuesta a sus alrededores, desde el comportamiento de cada célula es dictado por los genes particulares que expresa y en qué nivel. Esta expresión génica única es qué controla cómo la célula se realiza en el cuerpo.
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Análisis tradicional de la expresión génica implicado perfilando las poblaciones enteras de la célula y haciendo un promedio de medidas a través de esas poblaciones. Hoy, sin embargo, es posible estudiar las células en la resolución unicelular, que ha abierto nuevas posibilidades en términos de células de comprensión en un nivel individual.
Análisis unicelular en enfermedad neurológica
Incluso dentro de una sola región del cerebro, hay variación significativa entre la morfología, la conectividad y las propiedades electrophysical de neuronas individuales. Un paso dominante hacia la comprensión de los componentes básicos del sistema nervioso es clasificación sistemática de neuronas individuales. Para que las células sean clasificadas sobre una base molecular, la expresión génica se debe evaluar en la resolución unicelular.
Las enfermedades neurológicas tales como Alzheimer son a menudo demasiado complejas para que los investigadores puedan desarrollar tratamientos eficaces, debido a la heterogeneidad de las neuronas que son la base de la enfermedad. Usando equipos de herramienta unicelulares, los investigadores pueden estudiar heterogeneidad dentro de poblaciones de la célula, destacar las células raras, interacciones del estudio entre los tipos diversos de la célula y mejorar su comprensión de cómo tales interacciones son relevantes a los estados de la salud y de la enfermedad.
Aislamiento y captura de la célula
Varias técnicas están disponibles para aislar y capturar las células para el análisis unicelular, incluyendo micropipetting manual o automatizado, el microdissection de la captura del laser, la clasificación fluorescencia-activada de la célula (FACS) y dispositivos del microdroplet. Otro ejemplo es las plataformas microfluidic, que no sólo permiten captura unicelular, pero también la automatización de ciertas reacciones bioquímicas rio abajo. El desarrollo futuro de la tecnología del microfluidics llevará a aumentos siempre mayores en la producción de la captura microfluidic de la célula y el aislamiento de células.
Microengraving
Un tipo de tecnología del microfluidics, a saber microengraving, permite a los analitos secretados múltiples ser cuantificado, por las células que cultivan en un arsenal denso de nanowells.
En un estudio de Tracy Young-Pearse y de los colegas (2016), el equipo adaptó microengraving para crear una nueva tecnología que puede, detecta por primera vez los analitos secretados que son relevantes a la enfermedad de Alzheimer. Los factores secretados se saben para desempeñar un papel importante en procesos sanos y patológicos, a través de todos los tipos de tejido del cuerpo. Usando su nueva técnica, los investigadores podían destapar el rango dinámico de los perfiles de la secreción de los analitos de las neuronas y de los astrocytes humanos solos, de vidas. Identificaron las subpoblaciones de estas células que secretan los analitos en altas concentraciones y después las caracterizaron molecular usando immunostaining y la secuencia del ARN (ARN-seq).
desarrollo ARN-seq
ARN-seq es una técnica recientemente desarrollada de la alto-producción para el análisis de la expresión génica. Aunque sea ARN-seq tenga ventajas claras sobre las técnicas anteriores, capturando procesos dinámicos raros, tales como neurogenesis adulto, pueda desafiar, desde el aislamiento de las neuronas raras es difícil y hay marcadores limitados para cada fase.
En un papel de Naomi Habib y de Yinqing Li (2016), los investigadores divulgan sobre su nuevo método para estudiar la célula rara mecanografían en el cerebro. La técnica combina la secuencia del ARN de los núcleos aislados (sNuc-Seq) con marcar con etiqueta de las células de la regeneración (Div-Seq). Habib y Li subrayan que apuntado y las terapias eficaces pueden ser desarrolladas solamente una vez que es posible alcanzar un atlas lleno de cada tipo de neurona en la resolución unicelular y establecerlo exactamente que las células están causando a enfermedad.