单细胞分析工具并不完美,仍有待创新

【字体: 时间:2019年03月21日 来源:生物通

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  单细胞分析正在改变我们对疾病的了解。人们逐渐意识到,细胞群比我们之前预想的更为多样、更为复杂。单细胞基因组学、转录组学和蛋白质组学的进步也在改变各种疾病的临床研究、诊断和治疗。

单细胞分析正在改变我们对疾病的了解。人们逐渐意识到,细胞群比我们之前预想的更为多样、更为复杂。单细胞基因组学、转录组学和蛋白质组学的进步也在改变各种疾病的临床研究、诊断和治疗。

基于此,科学界对单细胞分析工具的需求也在不断增长。根据最新的市场调查报告,全球单细胞分析的市场规模达14亿美元,预计未来几年的复合年均增长率超过17%。报告指出,单细胞分析在各类疾病上的应用将开启几百项临床试验。

然而,传统的单细胞分析工具也存在这样或那样的缺点。它们也许会造成细胞损伤,也许无法捕获足够的细胞,阻碍了实验进程。近日,Celsee公司的CEO John Stark和营销副总裁David Coe就在GEN网站上介绍了单细胞分析平台的优劣。

方法并无完美

收集和分析单细胞的方法有不少,每种都各有利弊。流式细胞术是目前十分受欢迎的方法,因为它比较经济,而且设备大家都有。它能够研究单细胞的蛋白组分,在某些特殊情况下,还能够研究RNA。对于采用多组学策略的研究人员而言,这是很有用的。

不过,这些方法可能会损伤甚至杀死细胞,让那些肩负重任的稀有细胞无法进入下游分析。另一个缺点是样本量大,它们至少需要数万个细胞,有时甚至超过十万个细胞。尽管它们能够处理大量单细胞,但只能拷问每个细胞的少许标志物。研究人员更需要一些能提供丰富信息的平台。

当然,目前也有一些新平台应运而生,专为单细胞RNA测序流程而设计。许多平台是基于微流体技术的,很容易整合到新一代测序的流程中,现已被测序实验室广泛采用。不过,这些工具的捕获效率往往受到限制,仅仅介于7%和65%之间。因此,你也许会错过稀有的细胞。

未来仍需创新

作者认为,对于那些需要更高通量的应用,目前急需新颖的方法和工具来扩展单细胞分析。在他们的眼中,最佳方法不仅可扩展,而且经济实惠;不仅足够温和(可维持细胞结构和活力),而且捕获效率高(可捕获原始样本中的几乎所有细胞)。

Celsee目前正采用一种新颖的方法来开展单细胞分析,它通过温和的重力来分离单个细胞而不造成损伤。同时,它也在不断改进细胞加样和活力评估的质量控制,并开发自动化流程,在提高准确性的同时减少动手操作的时间。

作者表示,科学界人士应当共同努力,集思广益讨论出新的概念,并评估新的单细胞分析工具。“鉴于临床应用的高风险,新方法必须经过彻底的审查并证明其可靠性,才能应用于医疗。技术开发人员应与科研和转化实验室的科学家密切合作,对新产品进行第三方审查,才能确保向市场推出了最好的工具,”他们谈道。

作者总结道,全面分析单细胞有望改变我们描述和治疗疾病的方式,甚至可解释相同疾病的患者为何在治疗过程中有不同反应。不过要实现这一目标,我们必须拥有先进的单细胞分析工具。“目前迫切需要创新工具,让细胞尽可能地接近天然状态,同时分析更多的样本,”他们写道。(生物通 薄荷)

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