Slide-Seq: localização espacial, tipo celular e atividade transcricional reveladas em um único método.

Créditos da imagem: Rodrigues et al, 2019.

Uma nova técnica desenvolvida por cientistas do Broad Institute of MIT e Harvard oferece uma visão sem precedentes da organização celular dos tecidos. Conhecido como Slide-seq, o método usa sequenciamento genético para desenhar mapas tridimensionais detalhados de tecidos, revelando não apenas quais tipos de células estão presentes, mas onde elas estão localizadas e o que estão fazendo.
Por não necessitar de equipamentos de imagem especializados, a técnica pode ser empregada por cientistas em diversos campos da biologia, genética e medicina, que desejam observar a estrutura celular dos tecidos ou observar onde genes específicos estão ativos em um tecido, órgão, ou mesmo em organismos inteiros.
Essa plataforma oferece visões inigualáveis da estrutura celular dos tecidos, dos papéis desempenhados pelos genes em diferentes tecidos e dos efeitos de lesões ou outras perturbações no tecido, dando aos pesquisadores mapas ricos da função e atividade tecidual que nunca antes haviam sido possíveis.
A técnica começa com uma lâmina de vidro revestida de borracha, ou “puck”, que é embalada com micropartículas, ou “miçangas”, cobertas em códigos de barras de DNA únicos. A equipe sequenciou cada um desses códigos de barras, gerando dados que posteriormente permitem que os usuários determinem onde as leituras de sequenciamento se originaram no “array” de esferas.
Em poucas horas de trabalho com matrizes fornecidas pelo Broad Institute, os pesquisadores podem transferir fatias de tecido fresco congelado na superfície da lâmina e dissolver o tecido, deixando os transcritos de mRNA ligados. A biblioteca de RNA com código de barras é então sequenciada em instrumentos comerciais. O software desenvolvido pela equipe do Broad, e fornecido aos usuários, atribui locais a cada leitura de sequenciamento, que pode ser plotada para gerar mapas de alta resolução de tipos de células ou expressão gênica, com informações mais ricas do que as imagens de microscopia padrão.
Para demonstrar as capacidades da ferramenta, a equipe usou o Slide-seq para localizar tipos de células dentro do cerebelo e do hipocampo no cérebro de camundongos, destacando estruturas detalhadas incluindo uma camada tecidual com espessura de uma célula. Aplicando o Slide-seq à fatias do cerebelo, a equipe revelou bandas de variação da atividade gênica ao longo do tecido, padrões que indicam subpopulações espacialmente definidas que não eram discerníveis usando o tradicional sequenciamento unicelular.
Os pesquisadores também demonstraram que o empilhamento de uma série de fatias de tecido pode revelar a organização do tecido tridimensionalmente e a função celular, gerando uma reconstrução 3D animada do hipocampo, que pode ser personalizada para exibir diferentes tipos de células ou expressão de genes individuais.

Veja o trabalho na íntegra, publicado na Science:

Slide-seq- A scalable technology for measuring genome-wide expression at high spatial resolution