Секвенирование РНК контактирующих клеток выявляет особые сигнальные пути

Как правило, секвенирование РНК единичных клеток проводится после полной диссоциации ткани. При этом теряется информация о контактах между клетками, которая может быть крайне важна: физическое взаимодействие клеток лежит в основе передачи сигналов, дифференцировки клеток и других важных биологических процессов.

В Nature Biotechnology опубликована статья, в которой ученые представили PIC-seq — новый подход для секвенирования физически взаимодействующих клеток (PIC, от англ. physically interacting cells). Подход сочетает секвенирование РНК групп клеток (две и более), находящихся в физическом контакте, и секвенирование РНК единичных клеток (scRNA-seq). К полученным данным применяется специальный вычислительный алгоритм (доступен в разделе Supplementary Software), который определяет принадлежность наборов РНК из PIC к конкретным клеткам группы. Кроме того, сопоставление PIC-транскриптов с сиквенсами РНК единичных клеток позволяет установить, экспрессия каких генов запускается после контакта.

Авторы продемонстрировали работу метода на клетках иммунной системы. Они проанализировали транскриптомы Т-лимфоцитов, взаимодействующих с дендритными клетками in vitro при совместном культивировании и in vivo в мышиной модели иммунизации.

Исследователи обнаружили, что в лимфатических узлах иммунизированной мыши дендритные клетки в основном вступают в контакт с регуляторными Т-клетками. Проанализировав пары взаимодействующих иммунных клеток, они определили специфику их транскриптомов. Оказалось, что физический контакт приводит к повышению уровня экспрессии генов Ccl22 и Ccl17, ответственных за выделение хемоаттрактантов, и костимуляторных генов Cd40, Ebi3 и Dll4. Аналогичным образом ученые выявили особенности транскриптомов PIC в тканях (например, при контакте Т-лимфоцитов с клетками легочного эпителия).

Изучение межклеточных взаимодействий имеет большое фундаментальнеое и клиническое значение. PIC-seq позволяет охарактеризовать специфические метаболические пути, которые активирующиеся при контакте клеток, что в перспективе может быть использовано для поиска терапевтических мишеней.