آیا مغز حفظ شده ی آلبرت انیشتین، که پس از مرگش در سال 1955 به 240 قطعه تقسیم و نگهداری شده، می تواند سرنخ هایی از پایه های سلولی نبوغ ارائه دهد؟ آیا بافت های منجمد سرطان که نزدیک به یک دهه در آرشیو بیمارستان ها باقی مانده اند، اکنون می توانند اسرار تکامل تومورها را آشکار کنند؟ دانشمندان چینی می گویند که نسخه ارتقاءیافته ی فناوری نقشه برداری RNA آن ها ممکن است روزی چنین مطالعاتی را ممکن سازد.

تیمی از مؤسسه تحقیقاتی BGI-Research و شرکای علمی آن، ابزار پیشرفته ای به نام Stereo-seq V2 توسعه داده اند؛ یک فناوری ترنسکریپتومیکس فضایی که می تواند نمونه های زیستی قدیمی را که پیش تر غیرقابل استفاده تلقی می شدند، تحلیل کند.

این روش موفق شد بافت های سرطانی را که تحت شرایط نامناسب نزدیک به یک دهه نگهداری شده بودند، پردازش کند؛ موضوعی که امیدها را برای استخراج بینش های علمی جدید از نمونه های قدیمی افزایش داده است.

لی یانگ (Li Yang)، پژوهشگر مؤسسه BGI-Research، به روزنامه South China Morning Post گفت: اگر خوش شانس باشیم و بتوانیم مغز انیشتین را تحلیل کنیم، شاید بتوانیم امتحانش کنیم.

او در ادامه صحبت هایش افزود: چالش ها جدی هستند، چون روش های نگهداری آن زمان احتمالاً چندان مناسب نبوده اند. نمی توان با قطعیت نظر داد.

مغز انیشتین با روش های میانه قرن بیستم حفظ شده، یعنی پیش از پیشرفت های امروزی در ذخیره سازی ژنتیکی، که قابلیت تحلیل آن را نامشخص می سازد.

با این حال، پیشرفت فناوری Stereo-seq V2 گامی مهم در جهت استخراج اطلاعات ارزشمند از آرشیوهای بالینی قدیمی محسوب می شود.

جان بخشی به تاریخ

نمونه های زیستی سنتی معمولاً در بلوک های پارافینی تثبیت شده با فرمالین (FFPE) نگهداری می شوند (روشی مقرون به صرفه و پایدار برای چندین دهه) اما اغلب با آسیب های شیمیایی همراه است. این تخریب، تحلیل DNA و RNA را محدود می کرد؛ در حالی که DNA اطلاعات ژنتیکی را ذخیره می کند و RNA آن را به پروتیین تبدیل می کند.

Stereo-seq V2 این موانع را با افزایش کارایی جذب RNA و استفاده از شیمی پرایمر تصادفی برای پوشش کامل ژن، حتی در نمونه های تخریب شده، پشت سر گذاشته است. در آزمایش ها، این ابزار توانست RNA را در سطح تک سلولی نقشه برداری کرده و انواع تومور و پاسخ های ایمنی را در بافت های قدیمی سرطانی شناسایی کند.

لیائو شا (Liao Sha)، مدیر ارشد فناوری شرکت STOmics گفت، تیم پیش از استفاده، نمونه ها را با دقت غربال گری می کند. او همچنین افزود: اگر نمونه ها بیش از حد تخریب شده باشند، نمی توانیم آن ها را به طور مؤثر تحلیل کنیم.

فراتر از سرطان شناسی، این پلتفرم توانایی خود را در تحلیل هم زمان RNA میزبان و میکروبی در مطالعات سل فعال نیز نشان داده است؛ موضوعی که بینش هایی درباره تعامل پاتوژن ها با سیستم ایمنی در طول زمان ارائه می دهد.

گسترش آرشیوهای ارزشمند

بیمارستان ها در سراسر جهان میلیون ها نمونه FFPE را اغلب برای بیش از 20 سال نگهداری می کنند. تا پیش از این، بخش زیادی از اطلاعات ژنتیکی این نمونه ها به دلیل آسیب های نگهداری غیرقابل استفاده بود. لیائو شا گفت این روش جدید دامنه مواد تحقیقاتی در دسترس برای بیماری های نادر را گسترش می دهد.

او در تکمیل حرف هایش اضافه کرد: برای بسیاری از بیماری های نادر، زمان زیادی برای جمع آوری نمونه ها لازم است. حالا می توانیم نمونه های ارزشمندی را که در طولانی مدت حفظ شده اند، به طور مؤثر استفاده کنیم.

پژوهشگران معتقدند این رویکرد می تواند به تشخیص های زودهنگام، درمان های شخصی سازی شده سرطان و مطالعات بازنگرانه روی نمونه های آرشیوی منجر شود. همچنین، بیمارستان ها ممکن است به ایجاد آزمایشگاه های مشترک برای پردازش داخلی نمونه ها فکر کنند تا خطرات ناشی از انتقال خارجی کاهش یابد.

اگرچه رمزگشایی از نبوغ انیشتین همچنان نامشخص باقی مانده، اما کاربردهای واقعی Stereo-seq V2 فوری هستند و ابزارهای دقیق تری را برای دانشمندان فراهم می کنند تا زیست شناسی سرطان، عفونت و بیماری های نادر را که در آرشیوهای بافتی پنهان شده اند، بررسی کنند.