ทำไมต้องศึกษาพันธุกรรมในระดับเซลล์เดี่ยว

ทำไมต้องศึกษาพันธุกรรมในระดับ Single Cell (เซลล์เดี่ยว)?

ความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของเซลล์หลายๆเซลล์ โดยที่แต่ละเซลล์ก็มีหน้าที่ที่ต่างกัน เนื่องจากความซับซ้อนนี้ การศึกษาการแสดงออกของยีนในสิ่งมีชีวิต เนื้อเยื่อ หรือประชากรเซลล์จึงอาจถูกจำกัดโดยวิธี ที่เรียกว่า bulk RNA sequencing ว่ามีอะไรเกิดขึ้นบ้างในกลุ่มเซลล์ที่เราสนใจ แต่ไม่สามารถบอกได้ว่าแต่ละเซลล์มีความแตกต่างกันอย่างไร หรือเซลล์ใดกันแน่ที่มีความเกี่ยวข้องกับสิ่งที่เราต้องการศึกษา หากคุณกำลังทำงานวิจัยเกี่ยวกับโรคมะเร็งหรือศึกษาความหลากหลายของเซลล์ในเนื้องอก คุณจะแยกแยะการแสดงออกของยีนของแต่ละเซลล์ได้ดีที่สุดได้อย่างไร จะเป็นอย่างไรหากคุณสามารถเปรียบเทียบไม่เพียงแต่ระหว่างเนื้องอกเท่านั้น แต่ยังสามารถเปรียบเทียบความแตกต่างภายในเนื้องอก รวมทั้งจำนวนเซลล์ภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวข้องกับเนื้องอกนั้นได้ด้วย

เราจะทำการเตรียมเซลล์เดี่ยวและวิเคราะห์ได้อย่างไร?

ด้วยเทคโนโลยีจาก 10x Genomics ทำให้การศึกษา RNA-seq ในระดับเซลล์เดี่ยว (Single cell RNA-seq)  เป็นเรื่องง่ายขึ้น ช่วยให้คุณสามารถวิเคราะห์ transcriptome แบบเซลล์ต่อเซลล์ ผ่านการเตรียมเซลล์เดี่ยวโดยใช้เทคโนโลยีแบบ microfluidic เพื่อสร้าง Gel Beads in emulsion หรือ GEMs โดยใช้ Gel Bead ที่มี barcoded ที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละเซลล์เดี่ยว โดยภายใน GEMs จะประกอบไปด้วย single cell, single gel bead และน้ำยาสำหรับเตรียม cDNA ทำให้เราได้ cDNA library ของแต่ละเซลล์เดี่ยว ที่มี barcoded ที่แตกต่างกัน จากนั้นนำไปหาลำดับเบส ด้วยวิธี next-generation sequencing (NGS) ต่อไป โดยเทคโนโลยี GEMs นี้สามารถแยกเซลล์เดี่ยวได้ในระดับ 10,000 เซลล์ และนอกจากใช้ศึกษา Single Cell Gene Expression แล้ว ยังสามารถศึกษา Single Cell Immune Profiling และ Single Cell ATAC ได้อีกด้วย

นอกจากนี้ 10X Genomics ยังได้มีการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการวิเคราะห์ ทำให้เราสามารถค้นพบข้อมูลทางชีววิทยา ที่ไม่เคยเข้าถึงมาก่อน ทำให้การศึกษาในระดับเซลล์เดี่ยวเป็นเรื่องง่าย น่าเชื่อถือ และยังสามารถศึกษาในด้านต่างๆเพิ่มเติมได้หลากหลายอีกด้วย