Zeldzame celtypen in kaart

Nieuws | de redactie

20 augustus 2015 | Onderzoekers van het Hubrecht Instituut uit Utrecht hebben een nieuwe methode ontwikkeld voor het identificeren van zeldzame celtypen een nieuw algoritme (RaceID) zorgt er voor dat in gezond en ziek weefsel makkelijker minder voorkomende cellen te onderscheiden.

In het onderscheiden van celtypen wordt gebruikt gemaakt van single-cell mRNA sequencing. Deze methode analyseert de clusters van genen om zo in kaart te brengen welke kenmerken verschillende celtypen binnen een orgaan hebben.

Vingerafdruk van een cel

Om goed te begrijpen hoe een orgaan werkt, is het belangrijk om alle kenmerken van verschillende celtypen binnen een orgaan te kennen. Onderscheid maken tussen verschillende celtypen wordt gedaan door het meten van genexpressies. Met de opkomst van advanced single-cell mRNA sequencing kunnen duizenden genexpressies van een cel gemeten worden. Op deze manier kan een vingerafdruk van een cel gemaakt worden, het genexpressieprofiel, genaamd een transcriptoom.

Echter, de expressie van een gen binnen een cel kan erg variëren en de experimentele procedure om het transcriptoom te sequencen zorgt voor nog meer variatie. Dit maakt het erg moeilijk om celtypen te identificeren, met name zeldzame celtypen die weinig voorkomen in een orgaan. Terwijl juist dit belangrijk is voor een beter begrip van ziek en gezond weefsel, omdat zeldzame celtypen een belangrijke functie binnen een orgaan kunnen hebben. Bijvoorbeeld stamcellen, die de basis zijn van alle celtypen binnen een orgaan, zijn over het algemeen zeldzaam.  

Nieuw algoritme

De onderzoekers van het Hubrecht Instituut hebben, onder leiding van algemeen directeur en groepsleider Alexander van Oudenaarden, een algoritme ontwikkeld dat zeldzame cellen identificeert in complexe celpopulaties. Dit algoritme, genaamd RaceID, hebben de onderzoekers gebruikt om gekweekte mini-darmen (organoids) te onderzoeken. In deze organoids ontdekten de onderzoekers een nieuwe subpopulatie van hormoonproducerende darmcellen. Deze enteroendocrine cellen zijn belangrijk voor darm homeostase en zijn derhalve cruciaal voor de spijsvertering van de darm.

In de toekomst kan RaceID gebruikt worden om zeldzame celtypen en hun markergenen te ontdekken. Door alle celtypen te kennen van biologische systemen, zoals organen, krijgen we meer inzicht in hoe deze systemen werken en kan daarmee een basis gelegd worden voor de behandeling van ziekten.