» 현장에 있는 새로운 기계

왼쪽부터: 조직병리학 핵심 디렉터 Kenneth Kim, Dipl. ACVP, 차세대 시퀀싱 핵심 디렉터 Suzie Alarcón, 현미경 및 조직학 핵심 디렉터 Zbigniew Mikulski, Ph.D. 이미지 출처: Matthew Ellenbogen, La Jolla 면역학 연구소

캘리포니아주 라호야—라호야 면역학 연구소(LJI) 실험실의 모든 과학 논문 뒤에는 LJI 연구 서비스의 고도로 숙련된 과학자들로 구성된 팀이 있습니다. 이러한 연구 "핵심"은 LJI 연구원과 연구소의 많은 연구 파트너에게 귀중한 도구와 매우 전문적인 전문 지식을 제공합니다.

따라서 이번 가을에 차세대 시퀀싱 핵심 책임자 Suzie Alarcón, 현미경 및 조직학 핵심 책임자 Zbigniew Mikulski 박사, 조직병리학 핵심 책임자 Kenneth Kim Dipl. ACVP는 LJI에 완전히 새로운 서비스인 Nanostring GeoMx DSP를 제공하기 위해 협력했습니다.

공상과학처럼 들리는 이 기계를 통해 연구자들은 공간 전사체학(spatial transcriptionomics)이라고 불리는 빠르게 발전하는 면역학 분야를 탐구할 수 있습니다.

공간적인 부분은 이해하기 쉽습니다. 과학자들은 질병 과정이 어디에서 발생하는지, 즉 어느 조직과 그 조직의 어느 부위가 자가면역 질환, 바이러스 등에 의해 영향을 받는지 알아야 합니다. Kim과 Mikulski는 이러한 종류의 조직 영상화 및 분석 분야의 전문가입니다. 조직병리학자인 Kim은 분홍빛이 도는/보라색 염색(H&E 염색이라고 함)을 사용하여 조직의 세포 유형을 서로 구별합니다. 현미경 및 조직학 분야의 Mikulski 동료들은 종종 형광 단백질이나 태그를 추가하여 세포의 이미지와 비디오를 촬영하는 방법을 가지고 있습니다.

Kim이 설명했듯이 Nanostring GeoMx DSP는 연구소의 큰 도약입니다. 이 기계는 연구자들이 더 큰 조직 샘플 내에서 면역 세포가 작동하는 특정 영역에 더 집중하는 데 도움이 될 것입니다. "조직 샘플을 가지고 작업할 때, 그것은 전 세계에 대한 낮은 해상도의 관점에서 시작하는 것과 같습니다"라고 Kim은 말합니다. "여기 연구실에서 하고 싶은 일은 동네를 둘러보는 것뿐이에요."

질병 과정을 찾을 위치를 좁힌 후 차세대 시퀀싱 코어의 Alarcón 팀은 Nanostring GeoMx DSP를 사용하여 면역 세포가 무엇을 하고 있는지 정확하게 분석할 수 있습니다. 이것이 작업의 "전사체학" 또는 "단백질체학" 부분입니다.

세포는 실제로 게놈을 큰 명령 세트처럼 사용하지 않습니다. 대신, 세포 내부의 기계는 필요에 따라 특정 유전자를 활성화합니다. 세포는 이러한 유전자를 읽고 이를 특정 단백질을 만드는 데 필요한 RNA 코드로 "전사"합니다. 따라서 "전사체"는 세포가 실제로 사용하고 있는 게놈 서열 세트를 설명합니다.

예를 들어, 건강한 폐에 있는 T 세포는 중증 코로나19를 앓고 있는 사람의 폐에 있는 T 세포와 매우 다른 전사체를 갖게 됩니다. 면역 세포는 다양한 건강 문제에 대응하기 위해 다양한 게놈 서열을 전사해야 합니다. 이러한 전사체를 비교함으로써 연구자는 세포가 심각한 감염과 싸우기 위해 어떤 단백질을 사용하려고 하는지 확인할 수 있습니다.

실제로 Nanostring GeoMx DSP는 유기체의 전체 전사체를 조사할 수 있을 만큼 강력하여 인간이나 쥐가 만드는 거의 모든 전사체를 드러냅니다. 이러한 종류의 광범위하고 편견 없는 조사는 면역 반응의 새롭고 예상치 못한 측면을 밝혀내는 데 중요합니다.

Nanostring GeoMx DSP를 사용하여 Alarcón과 그녀의 동료들은 Kim과 Mikulski가 식별한 세포를 가져와 과학자들이 세포 이하 수준에서 전사체를 연구하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 결과는 세포가 질병 과정에 반응하는 정확한 위치와 방법을 밝혀낼 수 있습니다.

"이것은 두 개 이상의 LJI 코어가 함께 작동하기 때문에 우리에게 정말 흥미로웠습니다."라고 Alarcón은 말합니다.

Kim은 "여기 연구실이 공간 오믹스 분야에 진출할 수 있도록 도와주게 되어 우리 모두 매우 기쁘게 생각합니다."라고 덧붙였습니다.

이 세 가지 코어는 현재 LJI 과학자들이 연구에 Nanostring GeoMx DSP를 사용하도록 교육하고 있습니다. 언제나 그렇듯이 핵심 이사와 직원이 질문에 답변하고 데이터 수집 안내를 도와드립니다.