Un equip internacional d’investigadors encapçalat pel Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG) d’Espanya, en col·laboració amb el St. Jude Children’s Research Hospital dels Estats Units i la Universitat d’Adelaida d’Austràlia, ha presentat una nova tècnica que canvia de manera radical com s’estudia la diversitat cel·lular. Publicada recentment, aquesta aportació permet observar milions de cèl·lules individuals sense la necessitat de seqüenciar-ne el genoma, obrint noves vies per a la recerca biomèdica i la medicina de precisió.
La tecnologia, coneguda com a STAMP (Single-Cell Transcriptomics Analysis and Multimodal Profiling through Imaging), supera les limitacions de les tècniques tradicionals, que requereixen llegir literalment milions de lletres del genoma per a cada cèl·lula. Amb STAMP, els científics poden ampliar l’abast dels seus estudis de milers a milions de cèl·lules i, a més, fer-ho reduint significativament tant el temps com el cost necessaris per a l’anàlisi.
STAMP es basa en la captura d’imatges d’alta resolució de cèl·lules suspeses en mostres líquides. Permet analitzar tot tipus de cèl·lules, incloent-hi les provinents de biòpsies líquides i cèl·lules mare embrionàries, tant senceres com només a partir dels seus nuclis. Aquesta eina destaca també perquè facilita l’anàlisi simultània tant del transcriptoma (els gens actius en cada cèl·lula) com del proteoma (les proteïnes presents), i afegeix fins i tot detalls morfològics gràcies a avançades plataformes de genòmica espacial.
Holger Heyn, cap del Grup de Genòmica de Cèl·lula Única al CNAG, afirma: “STAMP pot suposar un canvi radical en la comprensió de malalties complexes com el càncer, els trastorns neurodegeneratius i les afeccions autoimmunes”. Segons ell, la tècnica revela “pistes ocultes sobre la biologia de les malalties i la resposta als tractaments que abans era impossible de detectar”, la qual cosa dóna pas a noves opcions per a diagnòstics i teràpies personalitzades.
A banda de potenciar la recerca amb un gran volum de dades, STAMP redueix els costos i accelera els processos experimentals. Aquesta eficiència fa possible identificar grups cel·lulars molt poc freqüents, com les cèl·lules tumorals circulants, essencials per estudiar la metàstasi. Així mateix, la tècnica permet fer experiments a gran escala amb edició genètica, proves de fàrmacs en cultius cel·lulars i estudis detallats del sistema immunitari.
Anna Pascual-Reguant, responsable de Genòmica Espacial al CNAG i autora principal de l’estudi, exposa: “STAMP porta la biologia de cèl·lula única un pas més enllà: és més escalable, més econòmica, capaç d’analitzar múltiples paràmetres alhora i estableix un pont cap a sistemes experimentals com cultius combinats o estudis de resposta cel·lular a fàrmacs.”
La preparació de les mostres resulta clau. En comptes d’aïllar les cèl·lules en microgotes, la tècnica fixa i permeabilitza les cèl·lules en suspensió i les situa en monocapes damunt portaobjectes, facilitant un anàlisi acurat amb plataformes com CosMx (Nanostring) i Xenium (10X Genomics). Això proporciona informació detallada sobre mida, forma i variabilitat de les cèl·lules analitzades.
Segons Pascual-Reguant, les tècniques basades en imatge incloses a STAMP fan possible veure “no només què fan les cèl·lules a nivell molecular, sinó també on són, com són i amb quines altres cèl·lules interaccionen”, integrant així informació espacial, molecular i morfològica en una mateixa experiència experimental.