فناوری جدیدی برای تحلیل همزمان هزاران سلول

محققان در "مؤسسه فناوری Parallel Squared" روش‌هایی را توسعه داده‌اند که امکان تحلیل بی‌سابقه‌ی پروتئین‌ها را در تعداد بسیاری از سلول‌ها فراهم می‌کند. هدف این است که تحلیل پروتئین‌ها به اندازهٔ تحلیل DNA ساده و در دسترس شود.

همان‌طور که می‌دانیم، سلول‌های انسان بیش از ۲۰٬۰۰۰ پروتئین دارند که بسته به نیاز سلول در حال تغییر هستند. این تغییرات برای درک بیماری‌هایی مانند آلزایمر اهمیت فراوانی دارند؛ زیرا در این بیماری‌ها، تغییرات پروتئینی نقش حیاتی دارند.

یکی از بزرگ‌ترین موانع پیشین، محدود بودن دسترسی به تحلیل پروتئینی تنها در چند سلول بود و هزینه‌ی بسیار بالایی داشت. اما اکنون، هزینهٔ تحلیل پروتئین در هر سلول از هزاران دلار به تنها ۲ تا ۵۰ دلار کاهش یافته است. پیش از این، فناوری موجود تنها قادر بود پروتئین‌ها را در حدود ۳ سلول تحلیل کند، اما فناوری تازه این امکان را برای ۲۷ سلول به‌طور همزمان فراهم آورده است.

یک نوآوری کلیدی در این فناوری، استفاده از سیستم «بارکدهای پروتئینی» است. محققان توانسته‌اند نه بارکد مجزا برای پیوند به پروتئین‌ها استفاده کنند، در حالی که پیش از این تنها سه بارکد قابل استفاده بود. آن‌ها همچنین توانسته‌اند در طول یک سال، ۱۰٬۰۰۰ بارکد مختلف ایجاد کنند و با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته، نسخه‌های بهتر و بهینه‌تر را طراحی نمایند.

هدف نهایی این است که شاخص‌های هشدار‌دهنده‌ی بیماری‌هایی مثل آلزایمر را در فاز پیش‌نشانه‌ای آن شناسایی کنند، زمانی که پلاک‌ها یا اعواج عصبی هنوز ظاهر نشده‌اند. درمان‌های موجود، مانند «لیکانماب» و «دونانماب»، می‌توانند در صورت شروع درمان پس از ظهور علائم، کاهش پلاک را در حد ۲۷٪ تا ۳۵٪ و کاهش زوال شناختی را طی ۱۸ ماه رقم بزنند. اما اگر بتوان تشخیص را در زمان پیش‌نشانه‌ای انجام داد، تأثیر درمان‌ها می‌تواند بسیار مؤثرتر باشد.

این پژوهش، گامی بزرگ در جهت دسترسی ارزان، سریع و وسیع به تحلیل پروتئوم سلولی است. با افزایش مقیاس آن، امیدواریم بتوان پروتئوم سلول‌های مغزی را به‌طور کامل نقشه‌برداری کرد و درمان‌های مؤثرتری برای بیماری‌های مخرب مانند آلزایمر ارائه داد.