تلاش مداوم برای ایجاد اطلس های مولکولی دقیق از سلولهای منفرد در بافت های مختلف با هدف درک بهتر چگونگی توسعه بیماری ها بوده و اکنون تیمی از محققان مؤسسه ییل و کارولینسکا، فناوری را توسعه داده اند که این هدف را یک قدم به واقعیت نزدیکتر می کند.
نحوه عملکرد سلول ها در بافت به محیط آنها بستگی دارد. نقشه برداری از خواص مولکولی سلول ها در حالی که مکان دقیق آنها را در یک بافت به دست می آورند برای درک بهتر بیماری ها ضروری است.
رونگ فن (Rong Fan) استاد مهندسی زیست پزشکی در دانشگاه ییل و گونکالو کاستلو برانکو (Goncalo Castelo-Branco) استاد زیست شناسی سلول های گلیال در موسسه کارولینسکا، تیمی از محققان را در توسعه فناوری جدیدی برای انجام این کار رهبری کردند. این پژوهش ها به دانشمندان اجازه می دهد تا دریابند که کدام مناطق کروماتین که شامل مجموعه ای از دی ان ای و پروتئینهای موجود در هسته یک سلول است، در مکان های خاص یک بافت در سطح ژنوم قابل دسترسی هستند.
این قابلیت، بینش های منحصر به فردی را در مورد وضعیت مولکولی هر سلول ارائه می دهد. توانایی تجزیه و تحلیل دسترسی کروماتین با مکان فضایی سلول ها پیشرفتی است که می تواند درک ما از هویت سلولی، وضعیت سلولی و مکانیسم های اساسی تعیین کننده بیان ژن ها در توسعه بافت ها یا بیماری های مختلف را بهبود بخشد. 
فن در این باره گفت: اکنون می توانیم انواع سلول ها را برای ساختن یک اطلس سلولی فضایی بر اساس دسترسی کروماتین شناسایی کنیم. ما می توانیم به طور مستقیم انواع سلول ها را در سطح اپی ژنتیک ببینیم یا برای تعریف بهتر حالت های سلولی یا کشف انواع سلولی از آن استفاده کنیم.
محققان با استفاده از تکنیکی به نام “Spatial-ATAC-seq” بافت موش و انسان را نمایه کردند.
استفاده از این تکنیک بر روی بافت مغز، روند توسعه پیچیده نواحی مختلف مغز را آشکار کرد. پژوهشگران همچنین آن را روی بافت لوزه انسان اعمال کردند که بینشی در مورد سازماندهی انواع سلول های ایمنی ارائه کرد.
فن می گوید: ما یک نمای جهانی و یک دید بسیار دقیق تر از همه حالت های سلولی ممکن به دست آوردیم و این فن آوری این یک ابزار قدرتمند برای ساختن نقشه های سلولی و اطلس سلولی است.
به گفته کاستلو برانکو، استفاده از تکنیک ATAC-Seq در بافت های بیمار ممکن است در آینده نزدیک به ما امکان دهد که انتقال بین حالت های اپی ژنتیک در سلولهای خاص را در زمینه بیماری شناسایی کنیم که بینشی از مکانیسم های مولکولی به دست می دهد.
یک ابتکار جهانی بلند پروازانه برای ترسیم انواع سلول های مختلف در تمام اندام های انسان و انواع بافت های مختلف انجام شده است. توالی یابی تک سلولی برای این تلاش بسیار مهم بوده اما ترسیم موقعیت انواع سلول ها در محیط بافت اصلی دشوار است. این کار برای اولین بار امکان مشاهده مستقیم انواع سلول در یک بافت را که توسط حالت اپی ژنتیک جهانی تعریف شده است، به وجود می آورد.
شرح کامل این پژوهش و یافته های حاصل از آن در آخرین شماره مجله تخصصی Nature منتشر شده است.
