» La nouvelle machine sur la scène

De gauche à droite : Kenneth Kim, directeur principal de l'histopathologie, Dipl. ACVP, directeur principal du séquençage de nouvelle génération Suzie Alarcón, directeur principal de la microscopie et de l'histologie Zbigniew Mikulski, Ph.D. Crédit image : Matthew Ellenbogen, Institut La Jolla d'immunologie

LA JOLLA, CA—Derrière chaque article scientifique des laboratoires de l'Institut d'immunologie de La Jolla (LJI), se trouve une équipe de scientifiques hautement qualifiés des services de recherche de LJI. Ces « noyaux » de recherche fournissent des outils précieux et une expertise extrêmement spécialisée aux chercheurs de l'ILJ et aux nombreux partenaires de recherche de l'Institut.

C'était donc un gros problème cet automne lorsque la directrice principale du séquençage de nouvelle génération Suzie Alarcón, le directeur principal de la microscopie et de l'histologie Zbigniew Mikulski, Ph.D., et le directeur principal de l'histopathologie Kenneth Kim, Dipl. ACVP, s'est associé pour apporter un tout nouveau service à LJI : le Nanostring GeoMx DSP.

Cette machine à consonance de science-fiction permettra aux chercheurs de se plonger dans un domaine de l'immunologie en évolution rapide appelé transcriptomique spatiale.

La partie spatiale est facile à comprendre. Les scientifiques doivent savoir où se déroulent les processus pathologiques - quels tissus et quelles zones de ces tissus sont touchés par des maladies auto-immunes, des virus, etc. Kim et Mikulski sont des spécialistes de ce type d'imagerie et d'analyse des tissus. En tant qu'histopathologiste, Kim utilise une coloration rosâtre/violette (appelée coloration H&E) pour distinguer les types de cellules d'un tissu les uns des autres. Les collègues de Mikulski en microscopie et en histologie ont des méthodes pour prendre des images et des vidéos de cellules, souvent avec l'ajout de protéines ou d'étiquettes fluorescentes.

Comme l'explique Kim, le DSP Nanostring GeoMx est un grand pas en avant pour l'Institut. La machine aidera les chercheurs à mieux se concentrer sur des domaines spécifiques où les cellules immunitaires sont à l'œuvre dans des échantillons de tissus plus importants. "Lorsque vous travaillez avec un échantillon de tissu, c'est comme commencer avec une vue basse résolution du monde entier", explique Kim. "Ce que les laboratoires ici veulent faire, c'est simplement regarder autour d'un quartier."

Une fois qu'ils ont déterminé où rechercher les processus pathologiques, l'équipe d'Alarcón du Next Generation Sequencing Core peut utiliser le Nanostring GeoMx DSP pour analyser exactement ce que font les cellules immunitaires. C'est la partie "transcriptomique" ou "protéomique" du travail.

Les cellules n'utilisent pas vraiment le génome comme un grand ensemble d'instructions. Au lieu de cela, la machinerie à l'intérieur des cellules active certains gènes selon les besoins. Une cellule lit ces gènes et les "transcrit" dans le code ARN nécessaire pour construire des protéines spécifiques. Ainsi, un "transcriptome" décrit l'ensemble de séquences génomiques qu'une cellule est en train d'utiliser.

Par exemple, une cellule T dans un poumon sain aurait un transcriptome très différent d'une cellule T d'un poumon chez une personne souffrant de COVID-19 sévère. Les cellules immunitaires doivent transcrire différentes séquences génomiques pour répondre à différents problèmes de santé. En comparant ces transcriptomes, un chercheur pourrait voir quelles protéines la cellule tente d'utiliser pour combattre une infection grave.

En fait, le Nanostring GeoMx DSP est suffisamment puissant pour sonder l'ensemble du transcriptome d'un organisme, révélant pratiquement chaque transcription qu'un humain ou une souris fabrique. Ce type de sonde large et impartiale est essentiel pour découvrir des aspects nouveaux et inattendus de la réponse immunitaire.

Avec le Nanostring GeoMx DSP, Alarcón et ses collègues peuvent prendre les cellules identifiées par Kim et Mikulski et aider les scientifiques à étudier leurs transcriptomes au niveau subcellulaire. Les résultats pourraient révéler exactement où et exactement comment les cellules réagissent aux processus pathologiques.

"C'est vraiment intéressant pour nous car cela impliquait plus de deux cœurs LJI travaillant ensemble", déclare Alarcón.

"Je pense que nous sommes tous très enthousiastes à l'idée d'aider les laboratoires ici à se lancer dans le domaine de l'omique spatiale", ajoute Kim.

Ces trois noyaux forment maintenant les scientifiques du LJI à utiliser le Nanostring GeoMx DSP dans leurs études. Comme toujours, ces directeurs principaux et leur personnel sont disponibles pour répondre aux questions et aider à guider la collecte de données.

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