» A nova máquina em cena

Da esquerda para a direita: Diretor do Núcleo de Histopatologia Kenneth Kim, Dipl. ACVP, Diretora do Núcleo de Sequenciamento de Próxima Geração Suzie Alarcón, Diretora do Núcleo de Microscopia e Histologia Zbigniew Mikulski, Ph.D. Crédito da imagem: Matthew Ellenbogen, La Jolla Institute for Immunology

LA JOLLA, CA — Por trás de cada artigo científico dos laboratórios do La Jolla Institute for Immunology (LJI) está uma equipe de cientistas altamente qualificados dos Serviços de Pesquisa do LJI. Esses "núcleos" de pesquisa fornecem ferramentas valiosas e expertise extremamente especializada para os pesquisadores do LJI e para os muitos parceiros de pesquisa do Instituto.

Portanto, foi um grande negócio neste outono quando a diretora principal de sequenciamento de próxima geração Suzie Alarcón, diretora principal de microscopia e histologia Zbigniew Mikulski, Ph.D., e diretor principal de histopatologia Kenneth Kim, Dipl. A ACVP se uniu para trazer um serviço totalmente novo para a LJI: o Nanostring GeoMx DSP.

Esta máquina de ficção científica permitirá que os pesquisadores mergulhem em um campo de imunologia em rápida evolução chamado transcriptômica espacial.

A parte espacial é fácil de entender. Os cientistas precisam saber onde os processos de doença estão ocorrendo – quais tecidos e quais áreas desses tecidos são atingidos por doenças autoimunes, vírus etc. Kim e Mikulski são especialistas nesse tipo de imagem e análise de tecidos. Como histopatologista, Kim usa uma coloração rosa/roxa (chamada de coloração H&E) para distinguir os tipos de células em um tecido entre si. Os colegas de Mikulski em microscopia e histologia têm métodos para obter imagens e vídeos de células, muitas vezes com a adição de proteínas ou tags fluorescentes.

Como Kim explica, o Nanostring GeoMx DSP é um grande avanço para o Instituto. A máquina ajudará os pesquisadores a se concentrarem melhor em áreas específicas onde as células imunológicas estão trabalhando em amostras de tecido maiores. "Quando você está trabalhando com uma amostra de tecido, é como começar com uma visão de baixa resolução do mundo inteiro", diz Kim. "O que os laboratórios querem fazer é apenas dar uma olhada em um bairro."

Depois de definir onde procurar processos de doenças, a equipe de Alarcón no Núcleo de Sequenciamento de Próxima Geração pode usar o Nanostring GeoMx DSP para analisar exatamente o que as células imunológicas estão fazendo. Esta é a parte "transcriptômica" ou "proteômica" do trabalho.

As células realmente não usam o genoma como um grande conjunto de instruções. Em vez disso, o maquinário dentro das células ativa genes selecionados conforme necessário. Uma célula lê esses genes e os "transcreve" no código de RNA necessário para construir proteínas específicas. Portanto, um "transcriptoma" descreve o conjunto de sequências genômicas que uma célula está realmente ocupada usando.

Por exemplo, uma célula T em um pulmão saudável teria um transcriptoma muito diferente de uma célula T de um pulmão em uma pessoa que sofre de COVID-19 grave. As células imunes precisam transcrever diferentes sequências genômicas para responder a diferentes problemas de saúde. Ao comparar esses transcriptomas, um pesquisador pode ver quais proteínas a célula está tentando usar para combater infecções graves.

Na verdade, o Nanostring GeoMx DSP é poderoso o suficiente para sondar todo o transcriptoma de um organismo, revelando praticamente todas as transcrições que um ser humano ou um camundongo está fazendo. Esse tipo de sonda ampla e imparcial é fundamental para revelar aspectos novos e inesperados da resposta imune.

Com o Nanostring GeoMx DSP, Alarcón e seus colegas podem pegar as células que Kim e Mikulski identificaram e ajudar os cientistas a estudar seus transcriptomas no nível subcelular. Os resultados podem revelar exatamente onde e exatamente como as células respondem aos processos de doença.

"Isso é muito interessante para nós porque envolveu mais de dois Núcleos LJI trabalhando juntos", diz Alarcón.

"Acho que estamos todos super empolgados em ajudar os laboratórios daqui a entrar no campo da ômica espacial", acrescenta Kim.

Esses três Núcleos estão agora treinando cientistas da LJI para usar o Nanostring GeoMx DSP em seus estudos. Como sempre, esses diretores do Núcleo e suas equipes estão à disposição para responder a perguntas e ajudar a orientar a coleta de dados.