Single-cell sekvensering (encells-sekvensering)

Vid vanlig DNA- eller RNA-sekvensering analyserar man ofta ett prov som innehåller tusentals eller miljontals celler samtidigt. Resultatet blir då ett genomsnitt av alla cellerna, vilket döljer skillnader mellan dem. Single-cell sekvensering vänder på det hela och studerar varje cell för sig, vilket avslöjar variationer som annars skulle försvinna i mängden.

Metoden bygger på att man först separerar de enskilda cellerna, ofta med hjälp av mikroskopiska droppar eller specialiserade chip. Därefter märks materialet från varje cell med en unik molekylär "streckkod" så att man i efterhand kan spåra exakt vilken cell varje DNA- eller RNA-bit kom ifrån. Allt sekvenseras sedan tillsammans, och datorprogram sorterar resultatet tillbaka till respektive cell.

Ett konkret exempel: i en tumör kan cellerna se likadana ut i mikroskop, men ändå bära helt olika mutationer. Med single-cell sekvensering kan forskare kartlägga vilka celler som driver sjukdomen och vilka som svarar på behandling. På samma sätt kan man undersöka hur immunceller skiljer sig åt, eller följa hur celler i ett embryo gradvis utvecklas till olika vävnadstyper.

Tekniken har blivit ett centralt verktyg inom forskning om cancer, immunologi, hjärnans uppbyggnad och utvecklingsbiologi. Ett välkänt internationellt projekt, Human Cell Atlas, använder encells-metoder för att skapa en heltäckande karta över alla celltyper i människokroppen.

När det gäller släktforskning spelar single-cell sekvensering ännu ingen direkt roll. De DNA-tester som privatpersoner köper för att hitta släktingar bygger på prover med många celler från till exempel saliv, och behöver inte den höga upplösning som encells-analys ger. Tekniken är däremot viktig för att förstå genetisk variation på cellnivå, något som kan ha betydelse för exempelvis så kallad mosaicism, där olika celler i samma kropp bär olika genetiska varianter.

Single-cell sekvensering är fortfarande relativt dyr och tekniskt krävande, men priserna sjunker stadigt. På sikt väntas metoden ge ännu skarpare insikter i hur enskilda celler fungerar, både i frisk vävnad och vid sjukdom, och därmed bidra till mer precis diagnostik och behandling.