Ученые разрабатывают технику «анабиоза» при заборе крови, чтобы помочь исследованиям для малообеспеченных слоев населения
Ваша кровь — это деликатная смесь. Исследователи и врачи часто используют кровь, чтобы узнать, что происходит внутри нашего тела, отчасти потому, что откачка крови из пробирки проще и менее болезненна, чем взятие биопсии внутреннего органа.
Но в некоторых случаях оказывается, что кровь может быть совсем другой вне нашего тела. Когда дело доходит до определенных новых исследовательских методов, часы начинают тикать, как только ваша кровь попадает в пробирку. Всего через шесть-восемь часов некоторые аспекты молекулярного состава вашей крови изменятся до такой степени, что эксперимент даст совершенно другие результаты.
Если пациент или доброволец исследования сдает кровь в исследовательском центре или рядом с ним, где можно провести такой эксперимент на месте, эта задержка не имеет значения. Но для исследовательских работ или клинических испытаний , которые надеются набрать пациентов и добровольцев в сельской местности или взять кровь в клиниках без прикрепленной высокотехнологичной лаборатории, срочная доставка образцов крови на место обработки становится проблемой. Большинство клинических образцов собирается вблизи крупных исследовательских центров, что ограничивает наше понимание малообеспеченных и социально-экономически неблагополучных сообществ.
Новый подход, названный CryoSCAPE, разработанный исследователями из Института иммунологии Аллена, подразделения Института Аллена, направлен на то, чтобы остановить эти часы, снизить затраты на эксперименты, чтобы расширить охват и полезность этих передовых технологий для взятия крови. Метод использует простую химическую смесь, предварительно упакованную в небольшую пробирку, чтобы поместить кровь в своего рода «анабиоз», защищая ее от повреждений во время замораживания и сохраняя эти нежные молекулы в их естественном состоянии.
Эта новая масштабируемая технология иммунного профилирования описана в недавно опубликованном исследовании в журнале трансляционной медицины .
«Практически все клинические испытания, проводимые биофармацевтическими компаниями, собирают кровь в одном месте, но затем им приходится отправлять кровь в течение ночи на централизованный пункт обработки», — сказал Питер Скин, доктор философии, директор по трансляционной иммунологии высокого разрешения в Институте иммунологии Аллена, который является одним из разработчиков нового подхода. «Мы хотели решить эту проблему, разработав методологию, которая позволяет немедленно стабилизировать кровь у постели больного».
Подход направлен на расширение охвата класса экспериментов, известных как одноклеточные технологии, которые захватывают точный молекулярный состав тысяч или более отдельных клеток пациента, по одной клетке за раз. Поскольку эти одноклеточные методы все чаще используются в исследовательском мире и в конечном итоге выходят на клиническое применение, подобная технология стабилизации крови может помочь повысить точность экспериментальных результатов и использовать одноклеточные методы в исследованиях различных человеческих популяций.
«Эта техника позволяет вам, в некотором роде, сохранить образец на той стадии, на которой он был, когда пациент впервые сдал кровь», — сказала Лиза Форбс Саттер, доктор медицины, иммунолог и педиатр в Медицинском колледже Бейлора и Детской больнице Техаса, которая сотрудничает с исследователями в Институте Аллена для изучения редких расстройств иммунодефицита. «Это было бы переломным моментом для учреждений и клиник, у которых не так много ресурсов».
Наиболее распространенная из новых технологий для отдельных клеток известна как секвенирование РНК отдельных клеток, метод, который считывает гены, включенные или выключенные в клетке, собирая информацию о полном наборе молекул РНК каждой отдельной клетки. РНК особенно привередлива — команда Института Аллена обнаружила, что всего через шесть часов после сбора крови данные секвенирования РНК полностью отличаются от данных в клетках, проанализированных сразу после забора крови. Но новый способ стабилизации крови может быть полезен и для других приложений, говорят его создатели, поскольку он сохраняет клетки живыми и близкими к их естественному состоянию в организме.
Подход команды Института Аллена также масштабирует эксперименты с отдельными клетками до такой степени, что теперь они могут обрабатывать сотни образцов крови одновременно. Технология может быть использована для расширения охвата иммунологических исследований в Институте Аллена и в других местах, сказал Скин. Этот метод снизит барьеры для участия в научных исследованиях, поскольку кровь можно будет брать в местных клиниках или временных пунктах, что исключит необходимость для добровольцев ехать в исследовательскую лабораторию.
Скин и его коллеги надеются, что эти сниженные барьеры могут привести к увеличению числа членов малообеспеченных сообществ, участвующих в научных исследованиях и клинических испытаниях. Команда также планирует использовать этот подход для упрощения и расширения клинических испытаний, проводимых биофармацевтическими компаниями, которым обычно необходимо отправлять образцы крови в централизованную лабораторию для анализа.
«Как команда, мы разработали много интересных, но сложных новых подходов, но нам также нужно сделать эти подходы доступными», — сказал Джулиан Рединг, старший менеджер по проточной цитометрии в Институте иммунологии Аллена. «Теперь мы работаем над тем, чтобы открыть доступ к этой технологии, чтобы достичь точки, где мы действительно сможем оказывать более широкое влияние».