Фото: MIT News
Учёные из Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда разработали метод, позволяющий изучать РНК живых клеток без их разрушения. Речь идёт о транскриптоме — совокупности всей РНК, которую производит клетка. Ранее для получения таких данных клетки приходилось уничтожать, поэтому исследователи могли увидеть только один момент их состояния.
Новая технология получила название «клеточная саморегистрация». Как сообщает MIT News, клетки используют вирусоподобные частицы, чтобы упаковывать собственную РНК и выделять её в окружающую питательную среду. Учёным достаточно взять образец этой среды, извлечь РНК и определить её последовательность. Процедуру можно повторять, отслеживая изменения активности генов в одной и той же популяции клеток по мере их созревания или реакции на внешние воздействия.
Разработка метода началась более десяти лет назад в лаборатории Пола Блейни. Исследователи обратились к принципу работы ретровирусов, которые способны заключать генетический материал в белковую оболочку и переносить его между клетками. Учёные заставили клетки млекопитающих вырабатывать вирусный структурный белок, способный захватывать не только вирусную, но и клеточную РНК. После этого белок формирует оболочку, отделяется от клеточной мембраны и попадает в жидкую среду.
По словам Блейни, новый подход может оказаться более доступным для обычных лабораторий, чем роботизированные системы или механическое извлечение образцов из клеток. Метод проверили на бессмертных человеческих клетках, раковых клеточных линиях, стволовых и полученных из них нервных клетках, а также на первичных клетках доноров. Кроме того, исследователи смогли различать сигналы двух типов клеток, выращенных вместе, с помощью специальных меток на вирусоподобных частицах.
Технологию также испытали на трёхмерных сферах из человеческих эндотелиальных клеток и в моделях органов на чипе. В последнем случае учёные наблюдали за изменениями активности генов в эндотелиальных клетках с течением времени. Результаты показали, что работа генов, связанных с формированием сосудистых сетей, зависела от происхождения поддерживающих фибробластов — клеток из матки или лёгких.
Исследователи продолжают искать новые области применения метода и работают над его адаптацией для изучения отдельных клеток. Разработка может помочь отслеживать, как клетки и ткани меняются со временем при заболеваниях и под воздействием лекарственных препаратов, не повреждая исследуемые образцы.