CSEM از استارت آپ Alithea Genomics مستقر در لوزان در توسعه فناوری با قابلیت پردازش صدها نمونه اسید ریبونوکلئیک (RNA) در یک لوله حمایت کرده است که به کاهش قابل توجهی در معرف ها و تلاش دستی در گردش کار کلی منجر می شود.
در دهه گذشته، توالی یابی RNA (RNA-seq) به طور فزاینده ای در ژنومیک و آزمایش داروهای درمانی محبوب شده است. RNA-seq بیان ژن را در کل ژنوم بررسی می‌کند و یک بازخوانی کامل و بی‌طرفانه بیان ژن را ارائه می‌دهد. RNA-seq می تواند به ما در درک بیولوژی موجودات زنده کمک کند. با این حال، با وجود پتانسیل این روش، در حال حاضر کمبود آماده سازی نمونه در مقیاس بزرگ و مقرون به صرفه برای RNA-seq وجود دارد که تا کنون از پذیرش گسترده این روش توسط متخصصان صنعت جلوگیری کرده است.
فناوری BRB-seq به پیشرفت درک ما از فرآیندهای بیولوژیکی کمک می کند
برای غلبه بر هزینه های بالای آماده سازی نمونه معمولی برای عملیات RNA-seq، آزمایشگاه زیست شناسی و ژنتیک سیستم ها در EPFL و شرکت فرعی آن Alithea Genomics فناوری “Bulk RNA Barcoding and Sequencing” (BRB-seq) را توسعه داده اند. محققان برای تجزیه و تحلیل بیان ژن سلول‌ها، که می‌تواند به آنها در درک نحوه عملکرد سلول‌ها و واکنش به شرایط مختلف کمک کند. این روش بر بارکدگذاری مولکولی در مراحل اولیه برای برچسب‌گذاری نمونه‌های مختلف تکیه می‌کند و آنها را قادر می‌سازد تا با هم برای توالی‌یابی توده‌ای RNA پردازش شوند. در بازده متوسط تا بالا، نمونه‌ها قبل از جمع‌آوری در یک لوله، در صفحات 96 یا 384 چند چاهی پردازش می‌شوند.
سیستم های ساده و موثر بر اساس پلت فرم Smart Lid CSEM
در چارچوب پروژه‌های Bridge و Innosuisse، تیم Alithea Genomics و CSEM’s Tools for Life Sciences یک فناوری را برای جمع‌آوری خودکار تمام نمونه‌ها از صفحات چند چاهی در یک لوله توسعه دادند. راه حل آنها، به نام Microfluidic Pooling Lid، بر اساس پلت فرم Smart Lid CSEM است که کانال های میکروسیال را ادغام می کند و می تواند فرمت های مختلف صفحه میکرو چاهک را در خود جای دهد. این درب که توسط یک پمپ در یک پلت فرم مستقل متصل می شود، می تواند مایعات را از چاه ها از طریق استخراج خلاء به یک لوله منتقل کند. این امکان پردازش بالقوه صدها تا هزاران چاه را در یک حرکت می دهد. طرح نهایی می تواند بیش از 90 درصد از محتویات تا چهار بشقاب 96 چاهی را در کمتر از دو دقیقه جمع کند.
این سیستم ساده اما موثر به دلیل ماهیت فشرده و پتانسیل عالی برای ارتقاء مقیاس، برای آزمایشگاه‌های تحقیقاتی که در فضای فیزیکی محدود کار می‌کنند، ایده‌آل است. سیستم با توان متوسط به ظروف آزمایشگاهی یکبار مصرف متکی است و در شرایط انباشته آزمایش شد و میزان RNA قابل پردازش را با زمان و ردپای یکسان افزایش داد. تایید شده توسط EPFL برای پردازش نمونه RNA-seq، عملکردی مشابه با جابجایی دستی نشان می‌دهد و در عین حال بازده زمانی را بهبود می‌بخشد.
کیت بارکد با کاربری آسان و ادغام ساده همه نمونه ها به طور قابل توجهی هزینه توالی یابی RNA را برای هر نمونه کاهش می دهد. Stéphanie Boder-Pasche، مدیر ارشد پروژه در CSEM تأکید می‌کند که ما پیش‌بینی می‌کنیم که این فناوری‌ها ظرف پنج سال آینده به بازار مورد نظر برسد و پردازش RNA داده‌های بزرگ را برای کشف دارو ممکن می‌سازد.
کارآمدتر کردن تجزیه و تحلیل بیوبانک و تلاش‌های غربالگری دارو
دکتر Riccardo Dainese، مدیر عامل Alithea Genomics توضیح می‌دهد: «نیاز بازار به فناوری ادغام با پذیرش فناوری BRB-seq توسط شرکت‌های بزرگ داروسازی و تحقیق و توسعه هدایت می‌شود». روش ثبت اختراع BRB-seq ما به طور قابل توجهی هزینه ها را کاهش می دهد در حالی که توان عملیاتی RNA-seq را افزایش می دهد. این فناوری به شما امکان می دهد تا کارهایی را انجام دهید که قبلاً به دلیل محدودیت های هزینه و نیروی کار غیرممکن بود.
کاربردها از آنالیز تک سلولی تا تشخیص
ارزیابی فعالیت ژن در نمونه‌های بیولوژیکی، مانند تجزیه و تحلیل رونوشت، پروفایل بیان ژن، شناسایی رونوشت جدید، و جهش در تحقیقات سرطان، از جمله، پتانسیل قابل‌توجهی برای کشف و توسعه داروهای جدید و تشخیص دارد. “این همکاری ما را قادر ساخته است تا در زمینه ژنومیک با توان عملیاتی بالا خدمت کنیم و فناوری Smart Lid خود را بیشتر پیش ببریم. گیلز ودر، سرپرست تحقیقات و توسعه کسب‌وکار فناوری‌های علوم زیستی در CSEM، می‌افزاید: تنوع قالب‌ها و عملکردهای درپوش‌های هوشمند آنها را به عنوان فناوری‌های توانمند برای صنعت علوم زیستی ارتقا می‌دهد. “این دانش، همراه با تخصص ما در هوش مصنوعی برای علوم زیستی و مهندسی بیوسیستم در منطقه پارک نوآوری سوئیس بازل در آلشویل، به ما امکان می دهد راه حل های بین رشته ای برای کاربردهای علوم زیستی ارائه دهیم.”