Введение в пространственную транскриптомику для биомедицинских исследований

Одноклеточная транскриптомика (scRNA-seq) стала важнейшим инструментом биомедицинских исследований за последнее десятилетие, особенно в биологии развития, онкологии, иммунологии и нейронауках. Для большинства доступных на рынке протоколов scRNA-seq необходимо выделить из ткани неповреждённые и жизнеспособные клетки. Это исключает из исследования многие типы клеток и в значительной степени разрушает пространственный контекст, который мог бы помочь при анализе принадлежности и функций клеток. В настоящее время появляется всё больше доступных на рынке платформ для пространственно разрешённого высокоразмерного профилирования транскрипции генов — так называемой пространственной транскриптомики. В этой статье представлены различные классы методов: одни фиксируют расположение гибридизованных молекул мРНК в ткани, другие визуализируют расположение самих клеток до проведения анализа, третьи используют пространственные массивы зондов мРНК с заранее заданными координатами. Рассмотрены размеры участков ткани, доступных для анализа, пространственное разрешение, а также количество и типы генов, которые можно профилировать. Обсуждается влияние сохранности ткани на выбор платформы и приводятся рекомендации по тому, какие платформы лучше подходят для поискового скрининга, а какие — для проверки гипотез. Наконец, представлены биоинформатические методы анализа данных пространственной транскриптомики, включая предварительную обработку, интеграцию с уже имеющимися данными scRNA-seq и оценку межклеточных взаимодействий. Пространственно-омиксные методы уже углубляют наши представления о тканях человека в исследовательской, диагностической и терапевтической практике. В развитие этих достижений приведены базовые рекомендации для специалистов, планирующих применять пространственную транскриптомику в собственных биомедицинских исследованиях.