Qu’est-ce que l’analyse de séquençage de cellule unique ?
Traditionnellement, on pensait que les populations de cellules étaient homogènes, mais les progrès récents de la technologie d’analyse du génome ont révélé que les cellules individuelles peuvent être hétérogènes même au sein d’une même population de cellules lorsqu’elles sont analysées de manière isolée.
L’analyse génétique conventionnelle basée sur les populations cellulaires se fonde sur la valeur moyenne de la population cellulaire et ne prend pas en compte les données caractéristiques des cellules individuelles. L’analyse des cellules individuelles permet de saisir les caractéristiques de chacune d’entre elles, ce qui ouvre la voie à des applications dans la recherche sur le cancer, l’immunologie et la recherche sur la découverte de médicaments, telles que les réponses cellulaires après l’administration d’un médicament.
Méthode de séquençage en cellules individuelles
Le séquençage des cellules individuelles peut être réalisé par prélèvement manuel des cellules, mais le rendement est faible. Pour le traitement à haut débit, la microfluidique a été utilisée pour piéger les cellules dans des chambres qui ne contiennent qu’une seule cellule, mais le nombre de cellules qui peuvent être piégées est limité par la surface de la plaque utilisée pour créer le piège, et le nombre maximum de cellules traitées est de plusieurs centaines. Pour augmenter encore le nombre de cellules traitées dans une seule cellule, les systèmes de séquençage cellulaire basés sur les gouttelettes se sont généralisés ces dernières années.
Le séquençage cellulaire par gouttelettes utilise une huile fluorée comme phase continue et un hydrogel ou un tampon de lyse comme phase dispersée pour créer des milliers de gouttelettes par seconde, dans lesquelles une seule cellule est encapsulée.
Lorsqu’elle est encapsulée dans un hydrogel, elle constitue un prétraitement pour la culture en 3D, la réponse cellulaire et le FACS. Lorsqu’elle est encapsulée en associant des cellules à des billes à code-barres spéciales pour capturer l’ARNm, elle constitue un prétraitement pour l’analyse de l’expression des gènes.
Le principe de la gouttelette permet de séquencer les cellules en cellules individuelles
Des gouttelettes sont créées à l’aide d’une pointe de jonction en pompant la suspension cellulaire, le lysat cellulaire et l’huile fluorée comme phase continue dans un canal microfluidique. La suspension cellulaire et le lysat sont mélangés juste avant d’être encapsulés dans la gouttelette de manière à ce que les cellules soient lysées dans la gouttelette.