Les chercheurs qui suivent le comportement des cellules tumorales cancéreuses disposent d'un nouvel outil dans leur arsenal qui peut traiter 10 fois plus de cellules en une journée. Une nouvelle puce nanoPOTS imbriquée, développée au Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), a été publiée le 29 octobre dans la revue Nature Communications .

Le chimiste analytique Ying Zhu et ses collègues ont décrit pour la première fois la technologie nanoPOTS en 2018. NanoPOTS signifie Nanodroplet Processing in One pot for Trace Samples, et c'est une méthode pour analyser des centaines de protéines dans des cellules individuelles en même temps.

"Les cellules individuelles travaillent de concert. La capacité d'analyser les protéines dans chaque cellule est essentielle pour obtenir des informations détaillées sur le rôle biologique de chaque cellule", a déclaré Zhu. "A partir de là, nous pouvons commencer à cartographier la façon dont les cellules fonctionnent ensemble dans les tissus et les organes." Zhu a travaillé dans une équipe avec des collègues du Laboratoire des sciences moléculaires de l'environnement, ou EMSL, une installation utilisateur du Département de l'énergie du Bureau des sciences située au PNNL, pour utiliser nanoPOTS afin d'étudier les protéines dans les cellules du tissu utérin de souris.

Neuf nanopuits par nid

Le défi pour la méthode de protéomique unicellulaire est de gérer les infimes quantités de protéines contenues dans une seule cellule. Chaque protéine compte lors de la préparation et de l'analyse des échantillons.

Chaque échantillon est ensuite analysé à l'aide d'une technique d'identification moléculaire précise appelée spectrométrie de masse. Cette approche utilise des échantillons extrêmement petits :plus de 250 échantillons unicellulaires d'une puce nanoPOTS peuvent tenir dans une goutte d'eau.

La technologie nanoPOTS originale confinait les échantillons dans des nanopuits individuels organisés en grille sur la puce. Cette approche a réduit la perte d'échantillons de plus de 99 % par rapport aux autres technologies de l'époque.

Comme décrit dans Nature Communications , la conception de la nouvelle puce nanoPOTS, appelée N2, augmente considérablement le nombre de puits par puce à 243 nanopuits sur une puce. Des groupes de neuf nanopuits sont imbriqués dans chacun des 27 clusters de la puce.

Avec la puce N2, Zhu et ses collègues ont analysé environ 100 cellules individuelles de souris dérivées du poumon, du système immunitaire et des vaisseaux des ganglions lymphatiques axillaires. Ils ont quantifié environ 1 500 protéines dans chaque cellule et ont utilisé ces informations pour classer les cellules en fonction de l'abondance des protéines.

"Nous travaillons également à rendre cette technologie facile à utiliser pour d'autres laboratoires", a déclaré Zhu. La puce N2 peut être fabriquée dans une salle blanche standard, et nous avons utilisé un système commercial d'isolation à cellule unique pour la manipulation des liquides plutôt qu'un système sur mesure comme auparavant."

Le PNNL a récemment licencié les technologies nanoPOTS aux sociétés de biotechnologie SCIENION et Cellenion. Cellenion fabrique le système d'isolation unicellulaire que Zhu et ses collègues ont utilisé avec la puce N2.

« L'objectif de ce partenariat est de combiner des systèmes commerciaux de manipulation de liquides de précision avec la plateforme nanoPOTS afin de développer un système efficace de préparation d'échantillons pour la protéomique basée sur la spectrométrie de masse unicellulaire », a déclaré Jennifer Lee, responsable de la commercialisation au PNNL. + Explorer plus loin

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