瑞典和美国的研究人员设计了一种新的方法来研究人体组织中的单个细胞，这可能导致更早发现疾病，例如癌症和ALS。该方法可将空间分辨率提高1400倍。
这项研究发表在科学杂志《自然方法》上，由KTH皇家技术学院以及麻省理工学院和哈佛大学广泛的研究人员进行。
该技术建立在转录组学或细胞分子指纹图谱的基础上。RNA测序为研究组织内的不同功能提供了一种工具，但分子图谱只能揭示这么多。细胞在组织中的位置也有几个故事要讲，包括如何发生不同的疾病。
研究来自组织的单个细胞中活性基因的方法已经发生了巨大的发展。这项研究的最前沿是各种微流体系统，研究人员能够分离出单个细胞，然后进行所谓的大规模并行RNA测序。该方法已经能够从组织中分析成千上万个细胞，但是没有提供有关组织中细胞起源的信息。
同时，已经开发了捕获有关冷冻或实体组织中细胞位置的详细信息的其他空间和分子方法。
然而，这样的方法仍然需要知道研究人员想要研究哪些基因或生物标记，而这又需要相对较大且昂贵的仪器。另外，通常只能一次研究数百个活跃基因中的数百个基因。
为了解决这个问题，几年前，我们开发了所谓的空间转录组学，它可以提供组织中所有基因，整个转录组的空间图像。
反过来，这导致开发用于分析样品成分的人工智能的可能性。
伦德伯格说：“迄今为止的局限性在于研究人员只能研究一组细胞，而不能研究单个细胞。
合著者Sanja Vickovic，Broad Institute的Wallenberg研究员和KTH博士毕业生表示，这项新的研究工作解决了这一挑战。
Vickovic说：“在这项新研究中，我们表明我们可以研究细胞的各个部分，也就是说，我们已将分辨率提高了1400倍，这使我们能够更准确地描述组织中的单个细胞。” “我们通过脑组织和乳腺癌的样本来证明这一点。”
研究人员称这种新方法为“高清晰度空间转录组学”(HDST)，它为在自然环境中更好地了解细胞提供了全新的机会。这对于研究癌症肿瘤可能非常重要。
一个例子是癌症，其中单个细胞中的基因突变引起了肿瘤的发展。今天使用的诊断方法是基于在显微镜下观察组织并寻找肿瘤细胞。单元越少，就越难找到。维科维奇说：“这是一个过程，需要时间并且是主观的。您可以简单地错过这个重要的肿瘤细胞。”
伦德伯格说，借助HDST方法，计算机可以在数据中查找细胞的基因活性，因为每个细胞都有自己的基因活性特征，而没有任何主观解释。
他说：“在我们要在大约20个细胞中寻找肿瘤细胞基因特征之前，现在我们已经改进了技术，因此我们发现了单个肿瘤细胞，甚至是肿瘤细胞的一部分。”
HDST可能成为治疗患者的关键，因为它使实验室能够在单个细胞内发现许多疾病的早期变化。他说：“在疾病的后期阶段，早期发生并推动疾病发展的变化被其他正在发生的一切所掩盖。”
研究团队在去年春季发布的ALS研究中强调了这一点。“我们可以在疾病发生之前显示很早的空间和分子变化。”
参加工作的还有熨斗研究所，纽约大学，布莱根妇女医院，隆德大学，Illumina，卡罗林斯卡研究所和斯坦福大学。
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