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La adquisición precisa de perfiles de expresión génica espacialmente resueltos es crucial para comprender la heterogeneidad tisular en salud y enfermedad. La secuenciación de ARN unicelular (scRNA-seq) ofrece una alta resolucióncelular 1,2, pero pierde el contexto espacial nativo y puede alterar los perfiles transcripcionales durante la disociacióntisular 3,4. Para tipos celulares que carecen de marcadores específicos identificados públicamente, obtener poblaciones puras mediante clasificación basada en inmunofluorescencia o aislamiento inmunomagnético sigue siendodifícil 5,6. Las tecnologías de transcriptómica espacial como Visium y GeoMx permiten la captura in situ de datos de expresión génica de alto rendimiento, pero su resolución espacial está limitada a nivel de célula única o subcelular 7,8. Por el contrario, la transcriptómica espacial basada en imágenes puede alcanzar una resolución a nivel nanométrico pero tiene un rendimiento limitado de deteccióngénica 9. Esto pone de manifiesto una laguna persistente en el análisis basado en hipótesis de regiones morfológicas específicas.
La microdisección por captura láser (LCM) permite la selección y aislamiento guiada por microscopio de células específicas a partir de secciones de tejido o cultivos celulares vivos basándose en un fenotipo observable. Este enfoque preserva la estructura celular y la información espacial10. Esta técnica se ha aplicado extensamente en la investigación de enfermedades hepáticas para análisis posteriores. Por ejemplo, la LCM se ha utilizado para recoger células epiteliales biliares de biopsias hepáticas y así dilucidar su función inmunoreguladora en la colangitis biliarprimaria 11. Además, se ha utilizado para aislar tejido positivo a γ-glutamiltransferasa (GGT) de modelos experimentales para confirmar la expresión genéticaGgt1 específica de sitio 12. Pero estos estudios se han centrado principalmente en tejidos frescos congelados, que a menudo carecen de anotaciones clínicas o de seguimiento a largoplazo 13. En cambio, los tejidos fijados químicamente ofrecen ventajas para el diagnósticohistopatológico 14. Aunque la secuenciación de ARN basada en LCM (RNA-Seq) se ha aplicado con éxito a especímenes de hígado archivados, a gran escala, fijados en formalina y parafina(FFPE) 15. Sin embargo, falta un protocolo robusto de perfilado de expresión génica basado en LCM, específicamente para muestras a microescala de tejidos hepáticos embebidos compuestos con paraformaldehído (PFA) y compuestos con Temperatura Óptima de Corte (OCT).
Para abordar esta necesidad no cubierta, se optimizó un protocolo integral utilizando criosecciones fijas en PFA y incrustadas en OCT. Este protocolo aborda las limitaciones de los flujos de trabajo FFPE (por ejemplo, procesamiento prolongado y productos químicos agresivos) para aplicaciones sensibles deLCM-ARN 16. En cambio, el proceso de fijación e incrustación de muestras fijadas en PFA y incrustadas en OCT es relativamente más sencillo y flexible, permitiendo la preparación rápida de secciones de alta calidad que preservan tanto la integridad del ARN como la morfología tisular. Además, este protocolo se realiza mediante un sistema LCM láser de ultravioleta (UV). En comparación con los sistemas infrarrojos, el UV-LCM proporciona una resolución de corte más fina y permite la recogida directa y sin contacto, minimizando la contaminación y haciéndolo adecuado para el aislamiento preciso de regiones a microescala de arquitecturas tejidoscomplejas 17,18. Por lo tanto, el valor operativo de este protocolo radica en su capacidad para realizar capturas que preservan la morfología de regiones a microescala (~1.000 células) a partir de secciones hepáticas fijadas con PFA. Produce ARN adecuado para análisis dirigido de expresión génica, permitiendo una correlación directa entre características histopatológicas y perfiles transcriptómicos locales.
Aquí describimos un protocolo para la microdisección por captura láser de tejido a microescala (~1.000 células) a partir de secciones hepáticas de ratón fijadas con PFA e incrustadas en OCT, seguido de la extracción de ARN y el análisis posterior mediante PCR de transcripción inversa cuantitativa y secuenciación de ARN. Estos procedimientos pueden completarse en un plazo de cinco días.
Para guiar a los lectores en la evaluación de la aplicabilidad de este protocolo, se resumen a continuación el alcance y las limitaciones clave. Este protocolo está específicamente optimizado para el muestreo guiado por hipótesis y morfología de regiones histológicas específicas de tejidos fijados en PFA y incrustados en OCT, con una aplicación principal en hígado de ratón. Es adecuado para investigadores que necesitan correlacionar datos transcriptómicos resueltos espacialmente con características histopatológicas precisas preservadas en muestras fijas. El flujo de trabajo es especialmente valioso cuando se trabaja con tejidos fijos archivados o clínicamente anotados donde no hay muestras recién congeladas disponibles. Sin embargo, este protocolo no es ideal para estudios que requieren ARN no fragmentado de alta integridad (por ejemplo, número de integridad del ARN (RIN) > 8), ya que la fragmentación inherente a la fijación química limita su uso en aplicaciones que dependen de transcritos de longitud completa.