Optimisation de l’isolement des noyaux à partir d’échantillons de tumeurs solides fraîches et congelées pour le séquençage multiome
13 octobre 2023
Le protocole fournit une approche fiable et optimisée de l’isolement des noyaux à partir d’échantillons de tumeurs solides pour le séquençage multiome à l’aide de la plate-forme 10x Genomics, y compris des recommandations pour les conditions de dissociation des tissus, la cryoconservation des suspensions unicellulaires et l’évaluation des noyaux isolés.
Au fur et à mesure que nos connaissances sur la biologie des tumeurs se développent et que nous nous intéressons à la compréhension des subtilités de la façon dont les cellules interagissent au sein de la tumeur et influencent les résultats des patients, l’importance de l’analyse des cellules hétérogènes dans le microenvironnement tumoral a également augmenté. Le séquençage multiome, qui permet l’acquisition d’ARN d’une seule cellule et le séquençage d’attaque à partir de la même cellule de manière appariée, constitue une avancée significative vers cette fin. Cependant, la qualité des données obtenues à partir de ces expériences dépend fortement de la qualité des conditions expérimentales et du matériel biologique introduit.
Ce protocole fournit une approche fiable et optimisée de l’isolement des noyaux à partir d’échantillons de tumeurs solides pour le séquençage multiome à l’aide de la plateforme 10x Genomics. Ce protocole est fiable en utilisant des suspensions unicellulaires fraîches ou congelées. Nous fournissons des recommandations pour les conditions de dissociation des tissus, la cryoconservation des suspensions de cellules uniques et l’évaluation des noyaux isolés.
Dans ce protocole, nous avons utilisé des échantillons d’adénocarcinome canalaire pancréatique humain, qui sont un type de tissu principal dans notre laboratoire. Le cancer du pancréas représente un type de tumeur hautement desmoplastique, ce qui laisse présager des tissus relativement collants ainsi que des cellules. De plus, comme les échantillons de tumeurs pancréatiques disponibles pour la recherche ont également tendance à être relativement petits, des efforts sont faits pour maximiser la quantité de cellules capturées.
Consultez la transcription complète et accédez à des milliers de vidéos scientifiques
Aperçu
Ce protocole décrit une méthode fiable et optimisée pour isoler les noyaux à partir de spécimens de tumeurs solides pour le séquençage multi-om utilisant la plateforme 10x Genomics. Il comprend des recommandations pour les conditions de dissociation des tissus et la cryopréservation des suspensions de cellules uniques.
Composantes clés de l'étude
Domaine de la science
- Neuroscience
- Oncologie
- Génomique
Contexte
- Comprendre la biologie des tumeurs est crucial pour améliorer les résultats des patients.
- Analyser les cellules hétérogènes dans le microenvironnement tumoral est de plus en plus important.
- Le séquençage multi-om permet l'acquisition couplée du séquençage RNA et ATAC à cellule unique.
- La qualité des données dépend fortement des conditions expérimentales et du matériel biologique.
Objectif de l'étude
- Fournir un protocole fiable pour isoler les noyaux à partir de tumeurs solides.
- Améliorer la qualité des données de séquençage multi-om.
- Faciliter l'analyse des microenvironnements tumoraux.
Méthodes utilisées
- Isolation des noyaux à partir de spécimens de tumeurs solides.
- Utilisation de suspensions de cellules uniques fraîches ou congelées.
- Recommandations pour les conditions de dissociation des tissus.
- Techniques de cryopréservation pour les suspensions de cellules uniques.
Résultats principaux
- Approche optimisée pour l'isolement des noyaux a été établie.
- Résultats fiables obtenus à partir d'échantillons frais et congelés.
- Amélioration de la qualité des données pour le séquençage multi-om.
- Des directives pour le traitement des tissus et la cryopréservation ont été fournies.
Conclusions
- Le protocole améliore la fiabilité de l'isolement des noyaux à partir des tumeurs.
- Il soutient l'avancement des techniques de séquençage multi-om.
- Les futures études peuvent bénéficier de conditions expérimentales améliorées.
Questions fréquemment posées
Executive Industry Relevance
Optimized nuclei isolation from solid tumor specimens is critical for generating high-quality multiome sequencing data, directly impacting the reliability of tumor heterogeneity analyses in translational oncology. This protocol addresses the challenge of extracting intact nuclei from both fresh and frozen desmoplastic tumor tissues, supporting robust single-cell multiomic profiling. Reliable nuclei preparation at this stage enhances predictive confidence in downstream discovery and biomarker development pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables high-fidelity interrogation of tumor cell heterogeneity at the single-cell level.
- Supports functional target validation by preserving diverse cell populations during isolation.
- Facilitates mechanistic de-risking through accurate representation of the tumor microenvironment.
Screening & Assay Development
- Provides standardized nuclei preparations for reproducible multiome sequencing assays.
- Ensures quantitative and qualitative consistency in input material for downstream workflows.
- Improves assay readiness by accommodating both fresh and cryopreserved tumor samples.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with translational biomarker discovery by enabling paired RNA and chromatin accessibility profiling.
- Maintains disease relevance by capturing the complexity of solid tumor microenvironments.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by standardizing input quality.
Pipeline & Workflow Integration
This nuclei isolation protocol is positioned at the interface of tissue processing and multiomic data generation, bridging early discovery and translational research workflows.
- Discovery Biology: Maximizes hypothesis testing power by preserving cell diversity and integrity.
- Screening: Delivers reproducible, high-quality nuclei for scalable multiome sequencing assays.
- Analytics: Enables robust quantitative readouts for comparing tumor cell states and chromatin landscapes.
- Translational Research: Facilitates biomarker alignment by supporting paired single-cell RNA and ATAC-seq analyses.
- Enterprise Reuse: Establishes a standardized, adaptable protocol for diverse solid tumor types and sample conditions.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in tumor biology and target validation studies.
- Operational Value: Enhances reproducibility and scalability across fresh and frozen tumor samples.
- Strategic Value: Reduces risk of data loss or artifact introduction at the sample preparation stage.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted advancement of oncology discovery and translational programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in tissue dissociation and nuclei handling for optimal yield and quality.
- Demands access to specialized reagents, cell strainers, and quantitative assessment tools.
- Necessitates cross-team standardization of digestion and lysis conditions for reproducibility.
- Must be adapted for varying tumor types and sample sizes, especially for desmoplastic tissues.
- Careful monitoring of nuclear integrity is essential to avoid downstream sequencing artifacts.
