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Tapestri Platform을 genome editing 연구에 어떻게 적용할 수 있는지 실제 연구 사례를 살펴보세요!

2021-10-12 09:05:23

 

단일 세포에서 유전자형(DNA)  및 표현형(Protein)  데이터를 동시에 분석!

 

Mission Bio 사의 Tapestri 플랫폼은 단일 세포에서 유전자형(DNA)  및 표현형(Protein)  데이터를 동시에 분석할 수 있는 유일한 시스템입니다. DNA를 기반으로 하는 독점 기술인 Two-step microfluidic workflow 통해 SNV, CNV 및 단백질을 포함한 분석물을 동시에 검출할 수 있습니다. 

 

 

Multi-omic SNV, CNV and protein sequencing

from thousands of single cells

 

 

 

 

Genome  editing실험에는 적절한 품질 관리를 위한 도구가 필요합니다. Single-cell DNA-seq 데이터는 동일한 단일 세포에서 on target 과 off-target 편집이 수행되는지 여부를 결정하고 DNA에서 직접, 여러 사이트에서 편집의 모든 조합을 표시합니다.  이 데이터는 Tapestri Designer를 사용하여 쉽게 디자인된 custom panel을 사용하여 인간, 쥐 또는 기타 동물 모델 실험 모두에 대해 수집할 수 있으며, 인간, 쥐 또는 기타 관심 게놈을 전체를 포괄하는 CRISPR 검증에 완벽하게 적합합니다. 

Tapestri Platform을 genome editing 연구에 어떻게 적용할 수 있는지 실제 연구 사례를 살펴보세요!

 

 

 

 


 

유전자 조작 모델 생물의 사용은 질환의 진행과 약물 개발을위한 고급 전임상 종양학 연구에서 가치가 있습니다 방광암은 동일한 종양에서 5개 이상의 돌연변이에 의해 발생합니다. 방광암을 유발하는 다양한 고차원의 유전적 상호작용을 연구하는 것은 현재 종양 형성 모델로는 어려우며 bulk sequencing 으로는 clonality의 직접적인 식별과  동시에 발생하는 돌연변이의 패턴을 분석하기 어렵습니다.

 

Fred Hutchinson Cancer Center의 John Lee 박사는 마우스 모델, 오가노이드 및 유전자 편집 방식을 활용하여 어떤 돌연변이 조합이 중요한지를 확인하고자 하였습니다.  Single-cell DNA sequencing 을 사용하여 암에서 고차원의  유전 상호 작용의 기능적 영향을 분석하기 위한 시스템을 개발하였습니다.


 


 

Combine genome editing with mouse models

to study solid tumors

 

Fred Hutchinson Cancer Research Center의 Jone Lee 박사 연구팀은  유전자 편집된 organoid를 마우스에 이식하고 Single-cell DNA sequencing을 활용하여 방광암의 구성 및 조직특이적 발암 요인의 기능적인 해석할 수 있는 강력하고 경제적인 분석법을 개발하였습니다.

 


Schematic of lentiviral transduction, organoid grafting, and single-cell DNA sequencing of a novel mouse model of bladder cancer to uncover higher-order genetic interactions that lead to tumorigenicity.

 

Tapestri 플랫폼을 활용하여 렌티바이러스 바코드를 적용한  single-cell  DNA sequencing을 통해 heterogeneous mouse organoid cancer model의 clonality를 분석할 수 있습니다.

 



 

유전자 편집 시스템은 세포 치료법를 발전시키는 데 점점 더 많이 사용되고 있지만, 유도된 돌연변이의 정확한 특성을 완전히 이해하려면 편집된 세포 시스템을 철저히 분석해야 합니다. 온 및 오프 타겟 효과는 모두 고감도 검출 방법을 통해 측정해야 합니다. Single-cell 수준의 resolution 은  0.1% 정도의 낮은 빈도의 이벤트까지 감지할 수 있어 최적화된 유전자 편집 시스템을 구현합니다.  또한, 단일 세포 데이터는 다중 유전자좌를 표적으로 하는 유전자 편집 실험에서 복잡한 돌연변이의 zygosity 및 동시 발생패턴을 분석할 수 있습니다. Tapestri 플랫폼은 유전자 편집 시스템의 특성을 분석할 수 있는 단일 솔루션을 제공합니다.

 

 


 

 

NIST(National Institute of Standards and Technology) Genome Editing Consortium 컨소시엄의 일원인 Mission Bio는 “연구 및 상용 제품에서 유전자 편집 기술을 활용함에 있어 위험을 낮추고 신뢰도를 높이는 데 필요한 측정 및 표준화을 실현” 하는 데 기여하고 있습니다

 

The Tapestri Microfluidic Workflow

 

독보적인 2-step workflow을 사용하는 Tapestri 카트리지를 이용하여, oil droplet 안에 protease와 함께 수천 개의 개별 세포들이 캡슐화 된 후 세포가 용해됩니다. 캡슐화된 Oil droplet안에 용해된 각 세포들은 동일한 카트리지에서 바코드가 부착된 bead, 유전자의 특정 영역을 표적으로 하는 시약, Multiplexed PCR primer가 들어간 채로 분할되고 증폭이 진행됩니다. 이후 sequencing을 위한 준비들이 진행됩니다.

 

 

 

Measure multiple on- and off-target

genome editing events

 

유전자 편집 시스템이 실험실연구에서 임상 세포 치료법으로  빠르게 이동함에 따라 복잡한 시스템에 대한 세포 수준의 이해가 성공의 열쇠입니다. 임상 적용 과정에서 유도된 돌연변이의 정확한 특성을 완전히 이해하려면 편집된 세포 시스템의 특성을 철저히 분석해야 합니다. 타겟에 맞는 효과와 타겟을 벗어난 효과를 감지하고 정확하게 정량화하는 것이  똑같이 중요합니다.  개발에서 생산에 이르기까지 편집된 세포 시스템에 대한 신중한 분석은 생체 외 및 생체 내 치료제를 임상에 도입하려는 사람들에게 우선 순위입니다.


Percent of alleles edited, at single-cell level, using the TapestriPlatform. The Tapestri Platform resolves the distribution of zygosity and co-occurrence of all 27 possible on-target mutation combinations induced by genome-editing system at three on-target loci.





 

 유전자 편집 실험 후 DNA에 만들어진 정확한 indel이 무엇인지 궁금해 한 적이 있습니까? 세포의 몇 퍼센트가 특정 편집 사항이 있는지 궁금하십니까? 편집의 zygosity를 확인하기 위해 한 염색체에만 편집이 수행되었는지 아니면 두 염색체 모두에 편집이 수행되었는지 궁금해 한 적이 있습니까? Tapestri 플랫폼에서 single cell  DNA sequencing을 활용하여 Dana Farber의 Wu 연구팀이 바로 그 작업을 수행했습니다. Elisa Ten Hacken 박사는 유전자 편집을 사용하여 만성 림프구성 백혈병(CLL)의 마우스 모델을 만드는 최근 작업을 공유합니다.

 

 

 

 

 

 

 

10월 27일 진행되는 웨비나에서 관련 내용을 John Lee  박사의 강연을 통해  확인해 보세요!  라이브 강연으로 진행되므로 궁금하신 점에 대해 직접 질문하실 수 있습니다.

 

 

Title: Tractable combinatorial genetics accelerates the functional annotation of cancer genotype-phenotype relationships and the development of clinically relevant disease models