$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Çoklama tekniklerindeki ilerlemeler, tümörlerde mevcut hedefler için daha iyi karakterizasyon araçları sağlamaya devam etmektedir. Tümör mikroçevresi (TME), immün hücrelere sızan tümör hücreleri ve stromadan oluşan karmaşık bir sistemdir ve mekansal bilginin, ilgilenilen biyobelirteçler arasındaki etkileşim mekanizmalarını daha iyi anlamak ve yorumlamak için kritik öneme sahip olduğu1. GeoMx Dijital Uzamsal Profil Oluşturucu (DSP) ve 10x Visium gibi gelişmekte olan tekniklerle, birden fazla hedef uzamsal bağlamlarında aynı anda tespit edilebilir ve ölçülebilir. Doku görselleştirmeyi kolaylaştıran immünofloresan protokollerinin kullanılması, bu teknolojilerin mekansal profilleme yeteneklerini daha da geliştirebilir.
Bu yöntem geliştirme için odaklandığımız Uzamsal Omik teknolojisi, oligonükleotidlerin UV'ye duyarlı bir fotobölünebilir bağlayıcı aracılığıyla antikorlara veya RNA problarına bağlandığı mekansal proteomik ve transkriptomik tahlillerden oluşur. Histolojik slaytlar bu oligo konjuge antikorlar veya problarla etiketlenir ve daha sonra uzamsal profil oluşturma platformunda görüntülenir. Daha sonra, aydınlatma için farklı boyut ve şekillerde ROI'ler seçilir ve fotokparçalanmış oligonükleotidler aspire edilir ve 96 delikli bir plakada toplanır. Fotoyarıklanmış oligonükleotidler, Nanostring nCounter sistemi veya Yeni Nesil Dizileme (NGS)2,3 (Şekil 1)4,5 ile ölçülmek üzere hazırlanmıştır.
Hücre dağılımları dokular içinde değişir ve seçilen belirteçleri ve farklı ROI boyutlarını kullanarak hücrelerin belirli yerlerini karakterize etme yeteneği, doku ortamını tam olarak anlamak ve belirli özellikleri tanımlamak için büyük önem taşır. Burada bahsedilen Uzamsal Omik teknolojisinde, standart görselleştirme protokolü doğrudan konjuge antikorlar kullanır ve manuel bir protokoldür. Tümör ve stroma arasında ayrım yapmak için standart belirteçler panSitokeratin (panCK) ve CD45 6,7'dir, ancak ilgilenilen spesifik hücre popülasyonlarını hedeflemek için ek belirteçler gereklidir. Ayrıca, doğrudan konjuge floresan antikorların kullanımı, antikor seçimini bol miktarda belirteçle sınırlayan amplifikasyondan yoksundur. Ek olarak, manuel analizler otomatik iş akışlarından daha fazla değişkenliğe tabidir8. Bu nedenle, yatırım getirisi seçimi için özelleştirilebilir, otomatikleştirilmiş ve güçlendirilmiş bir görselleştirme protokolüne sahip olmak istenir.
Burada, çalışma, mekansal proteomik tahliller için, TSA teknolojisinin otomatik bir platformda görselleştirme protokolleri için kullanılabileceğini ve bunun sonucunda daha hedefli ve standartlaştırılmış bir tahlil ile sonuçlanabileceğini göstermektedir. Ek olarak, TSA tabanlı analizler, görselleştirme için seçilebilecek hedef aralığını artırarak düşük ifade eden belirteçlerin kullanılmasını sağlar. PanCK, FAP ve Antikor X için 3 pleks testi, sırasıyla tümör ve stroma arasında ayrım yapmak için panCK ve FAP'ın kullanıldığı otomatik bir platform kullanılarak geliştirilmiştir. Antikor X, tümörlerde sıklıkla karşılaşılan stromal bir proteindir, ancak biyolojisi ve anti-tümör bağışıklığı üzerindeki etkisi tam olarak anlaşılamamıştır. Antikor X bakımından zengin alanlarda immün bağlamın karakterize edilmesi, anti-tümör bağışıklığı ve terapötik yanıttaki rolünü ve ayrıca bir ilaç hedefi olarak potansiyelini açıklığa kavuşturabilir.
Özelleştirilmiş otomatik TSA görselleştirme panellerinin mekansal proteomik tahliller için başarılı olduğu kanıtlanırken, bu testlerin mekansal transkriptomik tahliller için uygulanması doğrulanamamıştır. Bu büyük olasılıkla, RNA bütünlüğünü tehlikeye atıyor gibi görünen reaktifler ve otomatik görselleştirme protokolleri için kullanılan protokolden kaynaklanmaktadır. Görselleştirme belirteçleri için otomatik bir etiketleme protokolünün uzamsal proteomik tahliller için kullanılabileceğini, ancak mekansal transkriptomik tahlilleri için kullanılamayacağını kabul etmek, Uzamsal Omik teknolojisi tahlil tasarımları hakkında önemli bir rehberlik sağlar.
Ek olarak, çalışma, uzamsal transkriptomik testinin, çapı 50 μm kadar küçük olan bölgelerdeki veya yaklaşık 15 hücredeki hedeflerin profilini çıkarmak için kullanılabileceğini göstermektedir. Tahlilin küçük yatırım getirilerindeki transkriptleri de tespit etme yeteneğini test etmek için iki farklı boyutlu yatırım getirisi seçildi. İlgilenilen her bölge için, 1.800 mRNA hedefine karşılık gelen oligolar toplandı ve mekansal profilleme platformu protokolüne göre kütüphaneler haline getirildi. Kütüphaneler ayrı ayrı dizine eklendi, daha sonra havuza alındı ve sıralandı. Bu, hem havuzlama verimliliğinin hem de küçük ROI'lerde spesifik hücre popülasyonlarını tanımlama yeteneğinin değerlendirilmesine izin verdi.
Bu makale, uzamsal proteomik tahliller için, ilgili doku alanlarının sorgulanmasını seçici olarak hedeflemek ve dokunun mekansal ortamını karakterize etmek için belirli belirteçler üzerinde ROI seçimine rehberlik etmek için otomatik bir protokolün kullanılabileceğini göstermektedir. Ayrıca, spesifik hücre popülasyonlarını tespit etmek ve karakterize etmek için mekansal transkriptomik testler için daha küçük ROI'lerin kullanılabileceğini gösteriyoruz.