Выделение стромальных клеток из кроветворных органов
26 января 2024 г.
Здесь мы представляем протоколы, которые позволяют выделить стромальные клетки из костей мыши, костного мозга, тимуса и ткани тимуса человека, совместимые с мультиомикой одиночных клеток.
Развитие гематических клеток в костном мозге и тимусе в значительной степени зависит от стромальных клеток для поддержки. Нарушения функции гемопоэтических стромальных клеток могут привести к неэффективному или даже злокачественному кроветворению. Наша лаборатория сосредоточена на понимании регуляции стромальных клеток кроветворения и на том, как ими можно манипулировать для получения терапевтических преимуществ.
Появление секвенирования одиночных клеток привело к каскаду недавних достижений во многих областях исследований. Это также относится и к нашей области, где разрешение одной клетки позволило идентифицировать гетерогенные популяции стромальных клеток в кроветворных органах, которые ранее были неизвестны. Наши протоколы оптимизированы для решения этой проблемы, и мы надеемся, что они позволят провести больше исследований стромальных клеток для решения критических вопросов в этой области.
Обзор
В данной статье представлены протоколы выделения стромальных клеток из костной ткани, костного мозга и тимуса мыши, а также из ткани тимуса человека. Эти протоколы разработаны с учетом совместимости с мультиомиксным анализом отдельных клеток, что способствует проведению передовых исследований в области гемопоэза.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Клеточная биология
- Гематология
Теоретические основы
- Гемопоэтические клетки в костном мозге и тимусе зависят от поддержки стромальных клеток.
- Нарушения функций стромальных клеток могут привести к проблемам с кроветворением.
- Секвенирование единичных клеток выявило ранее неизвестные гетерогенные популяции стромальных клеток.
- Понимание механизмов регуляции стромальных клеток имеет решающее значение для развития терапевтических методов.
Цель исследования
- Разработать протоколы выделения стромальных клеток из различных тканей.
- Расширить исследовательские возможности в области гемопоэза.
- Решить критические вопросы, касающиеся функций стромальных клеток.
Используемые методы
- Выделение стромальных клеток из тканей мышей и человека.
- Протоколы, оптимизированные для мультиомиксного анализа единичных клеток.
- Методы идентификации гетерогенных популяций стромальных клеток.
- Применение методологий секвенирования единичных клеток.
Основные результаты
- Успешное выделение стромальных клеток из указанных тканей.
- Идентификация различных популяций стромальных клеток.
- Протоколы способствуют дальнейшим исследованиям гемопоэза.
- Представление о регуляции стромальных клеток и её значении.
Выводы
- Разработанные протоколы представляют ценность для будущих исследований.
- Понимание особенностей стромальных клеток может привести к терапевтическим инновациям.
- Анализ единичных клеток открывает новые возможности в гематологических исследованиях.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Высокоточное выделение стромальных клеток из гемопоэтических органов имеет основополагающее значение для картирования клеточной гетерогенности и понимания регуляции микроокружения при кроветворении. Данные протоколы обеспечивают надежный мультиомиксный анализ единичных клеток, что повышает прогностическую достоверность на этапах первичного поиска и валидации мишеней в гемопоэтических исследованиях. Надежное выделение стромальных клеток напрямую влияет на трансляционный процесс, обеспечивая механистическое снижение рисков и приоритизацию портфеля в доклинических моделях.
Стратегические применения в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Позволяет исследовать гетерогенность стромальных клеток и их регуляторное влияние на гемопоэз.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишеней путем предоставления высококачественных популяций клеток для последующего анализа.
- Способствует снижению механистических рисков за счет точного картирования вклада конкретных типов клеток.
- Повышает прогностическую достоверность на ранних этапах поиска за счет снижения вариабельности образцов.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает получение валидированных препаратов стромальных клеток, совместимых с платформами для секвенирования единичных клеток.
- Стандартизирует обработку образцов для обеспечения воспроизводимости и количественных результатов анализа.
- Позволяет масштабировать рабочие процессы для скрининга клеточно-специфических ответов на воздействия.
- Обеспечивает надежную оценку эффектов соединений в системах, релевантных для конкретных заболеваний.
Трансляционные и доклинические исследования
- Обеспечивает соответствие изоляции стромальных клеток доклиническим моделям соответствующих заболеваний для обеспечения трансляционной преемственности.
- Позволяет идентифицировать биомаркеры, связанные с функцией стромальных клеток и результатами гемопоэза.
- Поддерживает принятие решений о продвижении проекта с учетом рисков путем уточнения механизмов микроокружения.
- Предоставляет данные о механизмах, которые позволяют уточнить терапевтические гипотезы.
Интеграция конвейера и рабочего процесса
Протоколы выделения стромальных клеток объединяют этапы ранних открытий и доклинических исследований, обеспечивая высокоточное картирование — от валидации мишени до идентификации ведущих соединений и трансляционных исследований.
- Фундаментальная биология: Облегчает проверку гипотез и уточнение путей передачи сигналов путем выделения определенных популяций стромальных клеток.
- Скрининг: Обеспечивает получение воспроизводимых, готовых к анализу клеточных суспензий для количественного анализа единичных клеток.
- Аналитика: Позволяет получать высококачественные данные для сравнения представленности типов клеток и функциональных показателей.
- Трансляционные исследования: Обеспечивает преемственность от этапа открытия до доклинической валидации на моделях соответствующих заболеваний.
- Корпоративное использование: Устанавливает стандартизированный, многократно используемый протокол для различных применений в области исследований системы кроветворения.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает точность прогнозирования и снижает механистическую неопределенность в исследованиях стромальных клеток.
- Операционная ценность: повышает воспроизводимость, стандартизацию и масштабируемость рабочих процессов изоляции клеток.
- Стратегическая ценность: улучшает принятие решений о продолжении или прекращении исследований (go/no-go) и повышает эффективность использования капитала за счет получения надежных данных на ранних этапах.
- Влияние на портфель: поддерживает приоритезацию с учетом рисков и продвижение мишеней гемопоэза.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы с тканями, ферментативным перевариванием и сортировкой клеток с помощью FACS.
- Необходим доступ к современному оборудованию для секвенирования единичных клеток и мультиомного анализа.
- Требуется стандартизация между исследовательскими группами для обеспечения воспроизводимости результатов в различных исследованиях и центрах.
- Может потребоваться адаптация протокола для разных видов или источников тканей в зависимости от характеристик стромальных клеток.
- Качество образца и эффективность диссоциации напрямую влияют на достоверность последующих данных.
