الأورام الدبقية المنتشرة من الدرجة الأدنى (LGG)، وهي ورم الدماغ الأساسي الأكثر شيوعا لدى البالغين، هي الأورام المتسللة التي تنشأ في كثير من الأحيان في نصف الكرة الدماغي. LGGs تظهر كل من التغايرية بين وداخل الورم، والتي ليست مدفوعة فقط من قبل السكان الورم ولكن أيضا من قبل الخلايا غير الخبيثة تشارك بشكل معقد في تطور الورم والتقدم1،2،3،4،5.
على مدى العقد الماضي، كان هناك سيل من البيانات الجينومية التي تم جمعها في مجال الأورام الدبقية. هذه البيانات تأتي أساسا من الدراسات تسلسل الورم السائبة وساهمت بشكل كبير في التوصيف الجزيئي، والتصنيف الحالي لأورام الدماغ5،6،7،8،9،10،11. ومع ذلك ، على الرغم من أن هذه الدراسات كشفت عن المشهد الجزيئي الواسع المرتبط بالأورام الدبقية ، لا يزال هناك نقص مخيب للآمال في التقدم فيما يتعلق بالتدخل العلاجي. واحدة من العقبات التي تحول دون مقاومة العلاج في أورام الدماغ هو عدم التجانس داخل الورم. لمعالجة هذه المسألة، وقد تم التركيز على دراسات مختلفة الجينوم، transcriptomic، proteomic، والتغايرية اللاجينية موجودة داخل ورم في مستوى خلية واحدة12،13،14،15،16،17.
على الرغم من أن هناك تقدما تكنولوجيا ملحوظا في مجال الخلية الواحدة على مدى العامين الماضيين، واحدة من العوامل الرئيسية المقيدة هو توافر العينات الطازجة اللازمة لعزل الخلايا وإجراء هذه التجارب. للتغلب على هذا القيد، كانت هناك عدة محاولات ناجحة في إجراء المقايسات، مثل snRNA-seq و snATAC-seq من الأنسجة المجمدة، وذلك باستخدام النوى بدلا من الخلايا18،19. وتعتمد غالبية هذه الأساليب إما على فرز الخلايا المنشطة بالفلور (FACS) أو استراتيجيات الترشيح. كل من خلية واحدة ونهج نواة واحدة لها نقاط قوتها وعيوبها. نهج خلية واحدة الحفاظ على النصوص الميتوكوندريا، والتي على الرغم من أنها قد تكون مفيدة، يمكن أيضا أن تقلل من تغطية النسخ بسبب وفرة عالية. نهج عزل نواة واحدة القضاء على نسبة عالية من كسر الميتوكوندريا، مما يسمح بتغطية أكثر عمقا من النصوص النووية20.
هناك العديد من المنصات المتاحة تجاريا التي تم استخدامها على مدى السنوات الأخيرة لتقصي بيانات الجينوم خلية واحدة، بما في ذلك الحمض النووي الريبي-seq و ATAC-seq. واحدة من أبرز المنصات هي منصة الكروم الجينوم 10x للتعبير الجيني خلية واحدة والخلية الواحدة ATAC التنميط. كما تعمل المنصة بمساعدة غرف microfluidic، يمكن لأي حطام أو مجاميع تسد النظام مما يؤدي إلى فقدان البيانات والكواشف والعينات السريرية القيمة. لذلك ، يعتمد نجاح دراسات الخلايا المفردة إلى حد كبير على العزل الدقيق للخلايا / النوى المفردة.
البروتوكول الذي سنوضحه هنا هو مزيج معدل قليلا من بروتوكولات DroNc-seq و Omni-ATAC-seq ، ويستخدم نهجا مماثلا للدراسات الحديثة التي تستخدم snRNA-seq لفهم الاضطرابات العصبية وأنواعالخلايا العصبية في الدماغ البشري18و19و21و22و23و24. يستخدم البروتوكول مزيجا من الانزيمية / التفكك الميكانيكي للعينات المجمدة تليها الترشيح والطرد المركزي التدرج ويسمح لعزل سريع ودقيق من نواة واحدة من أنسجة الورم الدبقي المجمدة الطازجة. لقد استخدمنا بنجاح هذا البروتوكول لتوليد بيانات snRNA-seq و snATAC-seq من نفس إعداد النوى من عينات ورم الدماغ.