Eine Zellanalysetechnik ermöglicht schnellere und genauere Diagnosen

Die Einzelzellanalyse, ein zentrales Instrument zum Verständnis von Gesundheit und Krankheit, hat gerade einen entscheidenden Fortschritt gemacht. Forscher des National Center for Genomic Analysis (CNAG) haben in Zusammenarbeit mit dem St. Jude Children's Research Hospital (USA) und der University of Adelaide (Australien) eine bahnbrechende Technik namens STAMP entwickelt. Diese revolutioniert die Untersuchung menschlicher Zellen auf individueller Ebene und kann zur Entwicklung gezielter und personalisierter, auf jeden Patienten zugeschnittener Therapien beitragen.

Die heute in der Fachzeitschrift Cell veröffentlichte Technik ermöglicht die gleichzeitige Analyse von Millionen von Zellen mithilfe hochauflösender räumlicher Bildgebungstechnologien, ohne dass eine genetische Sequenzierung erforderlich ist. Diese Innovation stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Präzisionsmedizin dar und bietet eine schnellere, zugänglichere und kostengünstigere Möglichkeit, die zellulären Prozesse zu verstehen, die Krankheiten wie Krebs, neurodegenerativen Erkrankungen und Autoimmunerkrankungen zugrunde liegen.

„STAMP kann die Diagnose und Behandlung komplexer Krankheiten radikal verändern“, erklärt Holger Heyn , Leiter der Single Cell Genomics Group am CNAG. „Diese Technik enthüllt verborgene Hinweise in der Zellmorphologie sowie in RNA- und Proteinprofilen, die bisher nicht erkennbar waren.“

Traditionell basiert die Einzelzellanalyse auf der Sequenzierung, einem kostspieligen und aufwändigen Verfahren. STAMP hingegen ermöglicht das „ Aufbringen “ einzelner Zellen aus flüssigen Proben – wie Blut oder Zellkulturen – auf Objektträger. So werden morphologische und molekulare Informationen durch Bildgebung erfasst, ohne dass eine Sequenzierung erforderlich ist.

Dies reduziert Kosten und Analysezeit und erhöht gleichzeitig den Untersuchungsumfang erheblich: von einigen Tausend Zellen pro Experiment auf mehrere Millionen. Darüber hinaus ist es in der Lage, extrem seltene Zellen wie zirkulierende Tumorzellen zu erkennen, die für das Verständnis der Metastasierung und die Vorhersage des Krebsverlaufs von entscheidender Bedeutung sind.

STAMP stellt auch einen bedeutenden Fortschritt in der Entwicklung neuer Therapien dar. Es ermöglicht groß angelegte pharmakologische Studien, analysiert zelluläre Reaktionen auf Medikamente und untersucht das Verhalten des Immunsystems mit beispielloser Auflösung. Diese Daten sind entscheidend für die Entwicklung gezielter und personalisierter Therapien, die auf jeden Patienten zugeschnitten sind.

„Durch die Kombination der Einzelzellprofilierung mit hochauflösender Bildgebung erfasst STAMP sowohl die inneren Abläufe als auch die physikalische Struktur von Zellen. Dies macht es zu einem einzigartigen Werkzeug für die Biomedizin“, betont Anna Pascual-Reguant , Leiterin des Spatial Genomics-Teams am CNAG und Erstautorin der Studie.