Ny interaktiv teknologi gør sjældne celletyper synlige

Forskere fra Leiden University Medical Center (LUMC) og Delft University of Technology (TU Delft) har præsenteret en interaktiv teknik i det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation til identifikation af sjældne celletyper i store prøver. Professor Frits Koning fra LUMC siger, "Du kan finde en nål i en høstak."

For at lære om, hvordan visse sygdomme opstår, forskere søger efter præcise oplysninger i enorme mængder data. Siden 2013 har LUMC har brugt CyTOF, en maskine, der kan karakterisere millioner af celler samtidigt i sådanne prøver som tarmslimhinde eller blod. CyTOF gør dette ved at måle tilstedeværelsen pr. Celle af cirka 40 proteiner på cellevæggen. Ved hjælp af den nye metode udviklet af LUMC og TU Delft, forskere kan nu studere disse data i detaljer.

"Denne form for prøve indeholder hundredvis af forskellige celletyper, "forklarer Vincent van Unen, LUMC -forsker ved Institut for Immunohematologi og Blodtransfusion (IHB). "Der var allerede metoder til rådighed til at analysere CyTOF -data, men disse gav enten et globalt billede af alle celler, eller et detaljeret billede af en tilfældig gruppe celler, sige cirka 20 procent. Men de mest interessante celletyper i en vævsprøve, celletyper, der er relateret til at være syg eller rask, er ofte knappe, og du savner dem, hvis du kun studerer en gruppe celler i detaljer.

Oversigt

Den nye analyseteknik løser dette problem. Systemet producerer først et todimensionalt billede, hvor cellerne fra vævsprøven grupperes efter deres underliggende ligheder. Cellerne vises ikke individuelt - det ville resultere i en rodet masse prikker. I stedet, de vises som "vartegn, "små områder, der repræsenterer celler, der ligner hinanden." Denne oversigt udelader detaljer, men alle tilgængelige oplysninger bruges til at beregne vartegnene, "siger Nicola Pezzotti, doktorand ved TU Delft i Dr. Anna Vilanovas computergrafik- og visualiseringsgruppe.

Brugeren kan derefter zoome ind på en gruppe celler efter eget valg, indtil individuelle celler med de relevante markører er synlige. Pezzotti siger, "Du kan sammenligne det med Google Earth, hvor du begynder med hele Jorden og derefter kan zoome lige ind på din egen gade. "Denne hierarkiske visuelle metode, Cytosplore ^+HSNE , fungerer let, hurtigt og godt. "Landemærkerne repræsenterer kendte cellegrupper, såsom visse T-celler og B-celler i immunsystemet, "siger Thomas Höllt, forsker ved LUMC og TU Delft, der hjalp med at udvikle metodikken.

"Ved at zoome ind, det er muligt at finde sjældne celletyper, der enten mangler eller faktisk findes i en bestemt sygdom, såsom kronisk tarmlidelse, Crohns sygdom. Det giver os føringer i forståelsen af ​​den sygdom, dens diagnose og målrettet behandling. "

Artiklen, "Visuel analyse af massecytometri -data ved hierarkisk stokastisk naboindlejring afslører sjældne celletyper", dukkede op den 23. november i Naturkommunikation .