
Utrechtse onderzoekers ontwikkelen methode voor het identificeren van zeldzame cellen
ArrayOnderzoekers van het Hubrecht Instituut, het Universitair Medisch Centrum Utrecht en de Universiteit Utrecht hebben een nieuwe methode ontwikkeld voor het identificeren van zeldzame celtypen met single-cell mRNA sequencing. Met behulp van het nieuwe algoritme, genaamd RaceID, kunnen zeldzame celtypen in gezond en ziek weefsel gemakkelijker geïdentificeerd worden. Het onderzoek is op 19 augustus online gepubliceerd op de website van Nature.
Om goed te begrijpen hoe een orgaan werkt, is het belangrijk om alle kenmerken van verschillende celtypen binnen een orgaan te begrijpen. Onderscheid maken tussen verschillende celtypen wordt gedaan door het meten van genexpressies. Met de opkomst van advanced single-cell mRNA sequencing kunnen duizenden genexpressies van een cel gemeten worden. Op deze manier kan een vingerafdruk van een cel gemaakt worden, het genexpressieprofiel, genaamd een transcriptoom.
Echter, de expressie van een gen binnen een cel kan erg variëren en de experimentele procedure om het transcriptoom te sequencen zorgt voor nog meer variatie. Dit maakt het erg moeilijk om celtypen te identificeren, met name zeldzame celtypen die weinig voorkomen in een orgaan. Terwijl juist dit belangrijk is voor een beter begrip van ziek en gezond weefsel, omdat zeldzame celtypen een belangrijke functie binnen een orgaan kunnen hebben. Zo zijn stamcellen, die de basis zijn van alle celtypen binnen een orgaan, over het algemeen zeldzaam.
RaceID
De Utrechtse onderzoekers hebben, onder leiding van Alexander van Oudenaarden, hoogleraar Kwantitatieve biologie van genregulatie aan het UMC Utrecht en de Universiteit Utrecht en algemeen directeur van het Hubrecht Instituut, een algoritme ontwikkeld dat zeldzame cellen identificeert in complexe celpopulaties. Dit algoritme, genaamd RaceID, hebben de onderzoekers gebruikt om gekweekte mini-darmen (organoids) te onderzoeken. In deze organoids ontdekten de onderzoekers een nieuwe subpopulatie van hormoonproducerende darmcellen. Deze enteroendocrine cellen zijn belangrijk voor darmhomeostase en zijn derhalve cruciaal voor de spijsvertering van de darm.
In de toekomst kan RaceID gebruikt worden om zeldzame celtypen en hun markergenen te ontdekken. Door alle celtypen te kennen van biologische systemen, zoals organen, krijgen we meer inzicht in hoe deze systemen werken. Daarmee kan een basis gelegd worden voor de behandeling van ziekten.
Bron: UMC Utrecht