» La nueva máquina en escena

De izquierda a derecha: Director principal de Histopatología Kenneth Kim, Dipl. ACVP, directora principal de secuenciación de próxima generación Suzie Alarcón, directora principal de microscopía e histología Zbigniew Mikulski, Ph.D. Crédito de la imagen: Matthew Ellenbogen, Instituto de Inmunología de La Jolla

LA JOLLA, CA—Detrás de cada artículo científico de los laboratorios del Instituto de Inmunología de La Jolla (LJI) hay un equipo de científicos altamente calificados de los Servicios de Investigación de LJI. Estos "núcleos" de investigación brindan herramientas valiosas y experiencia extremadamente especializada para los investigadores de LJI y para los numerosos socios de investigación del Instituto.

Así que fue un gran problema este otoño cuando la directora central de secuenciación de próxima generación, Suzie Alarcón, el director central de microscopía e histología, Zbigniew Mikulski, Ph.D., y el director central de histopatología, Kenneth Kim, Dipl. ACVP, se unió para traer un servicio completamente nuevo a LJI: el Nanostring GeoMx DSP.

Esta máquina que suena a ciencia ficción permitirá a los investigadores profundizar en un campo de la inmunología en rápida evolución llamado transcriptómica espacial.

La parte espacial es fácil de entender. Los científicos necesitan saber dónde tienen lugar los procesos de la enfermedad: qué tejidos y qué áreas de esos tejidos están afectados por enfermedades autoinmunes, virus, etc. Kim y Mikulski son especialistas en este tipo de análisis e imágenes de tejidos. Como histopatóloga, Kim usa una tinción rosada/púrpura (llamada tinción H&E) para distinguir los tipos de células en un tejido entre sí. Los colegas de Mikulski en Microscopía e Histología tienen métodos para tomar imágenes y videos de células, a menudo con la adición de proteínas o etiquetas fluorescentes.

Como explica Kim, el Nanostring GeoMx DSP es un gran avance para el Instituto. La máquina ayudará a los investigadores a enfocarse mejor en áreas específicas donde las células inmunes están trabajando dentro de muestras de tejido más grandes. "Cuando trabajas con una muestra de tejido, es como empezar con una vista de baja resolución de todo el mundo", dice Kim. "Lo que los laboratorios aquí quieren hacer es mirar alrededor de un vecindario".

Una vez que reducen dónde buscar procesos de enfermedades, el equipo de Alarcón en el Núcleo de Secuenciación de Próxima Generación puede usar el Nanostring GeoMx DSP para analizar exactamente qué están haciendo las células inmunitarias. Esta es la parte "transcriptómica" o "proteómica" del trabajo.

Las células en realidad no usan el genoma como un gran conjunto de instrucciones. En cambio, la maquinaria dentro de las células activa genes seleccionados según sea necesario. Una célula lee estos genes y los "transcribe" en el código de ARN necesario para construir proteínas específicas. Entonces, un "transcriptoma" describe el conjunto de secuencias genómicas que una célula está realmente ocupada usando.

Por ejemplo, una célula T en un pulmón sano tendría un transcriptoma muy diferente al de una célula T de un pulmón en una persona que sufre de COVID-19 grave. Las células inmunes necesitan transcribir diferentes secuencias genómicas para responder a diferentes problemas de salud. Al comparar estos transcriptomas, un investigador podría ver qué proteínas está intentando usar la célula para combatir una infección grave.

De hecho, el DSP Nanostring GeoMx es lo suficientemente potente como para sondear todo el transcriptoma de un organismo, revelando prácticamente cada transcripción que está produciendo un ser humano o un ratón. Este tipo de sonda amplia e imparcial es fundamental para descubrir aspectos nuevos e inesperados de la respuesta inmunitaria.

Con el Nanostring GeoMx DSP, Alarcón y sus colegas pueden tomar las células que Kim y Mikulski han identificado y ayudar a los científicos a estudiar sus transcriptomas a nivel subcelular. Los resultados podrían revelar exactamente dónde y cómo responden las células a los procesos de la enfermedad.

"Esto es realmente interesante para nosotros porque involucró más de dos núcleos LJI trabajando juntos", dice Alarcón.

"Creo que todos estamos muy emocionados de ayudar a los laboratorios aquí a entrar en el campo de la ómica espacial", agrega Kim.

Estos tres núcleos ahora están capacitando a los científicos de LJI para usar el DSP Nanostring GeoMx en sus estudios. Como siempre, estos directores centrales y su personal están disponibles para responder preguntas y ayudar a guiar la recopilación de datos.

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