Enkeltcellesekvensering gjør det mulig å kartlegge hvilke gener som er skrudd på i hver enkelt celle. Dermed blir det mulig å forstå samspillet mellom celler på en helt annen måte enn tidligere og oppdage nye celletyper. Metoden gjør også det mulig å identifisere prosesser som forandrer seg ved infeksjon og sykdom.
- Det er et stykke igjen til kunnskapen kan tas i bruk for å bekjempe sykdom, men vi har allerede oppdaget mye interessant. Vi har for eksempel identifisert et bredere utvalg immunceller enn tidligere studier i oppdrettslaks, og har utarbeidet lister med markører som kan brukes for å kjenne igjen de forskjellige celletypene, forteller seniorforsker Johanna Hol Fosse ved Veterinærinstituttet. Resultatene er tilgjengelig gratis for alle.
Samarbeid med verdensledende institutt
Veterinærinstituttet har samarbeidet med Roslin-instituttet, som er i verdensfronten på bruk av enkeltcellesekvensering innen akvakultur. Postdoktor Adriana Magalhaes Santos Andresen har blant annet vært gjesteforsker hos Dan Maqueen på Roslininstituttet i ni måneder. Der har hun lært fra de beste og opparbeidet seg mye erfaring med bruk av metoden på laks, hele veien fra prøvebehandling til avanserte analyser.
Metoden har blitt mye mer tilgjengelig de siste 10 årene, men det er fremdeles kostbart å analysere tusenvis av celler. For Veterinærinstituttet ble forskningen mulig gjennom finansiering fra Forskningsrådets FRIPRO-program for unge forskertalenter i 2019.
Celler fra ILA-infisert laks
- Vi analyserer nå 60,000 celler fra ILA-virusinfisert laks. Vi tror at det vil komme mye nyttig informasjon fra dette, for eksempel om hvordan viruset kan slippe unna vertens immunsystem og hvordan sykdom oppstår ved infeksjon, sier Hol Fosse. I fremtiden tror vi metoden vil kunne hjelpe oss å få en bedre forståelse av andre sykdomstilstander med komplekse årsaker, som for eksempel gjellesykdom.
I tillegg til de pågående analysene, jobber forskerne nå med å sette opp metoden i Veterinærinstituttets laboratorium på Ås.
Enkeltcellesekvensering forklart
De aller fleste av cellene i kroppen din har samme DNA/arvemateriale, selv om de ser forskjellig ut og har forskjellige oppgaver. En nervecelle oppfører seg for eksempel helt annerledes enn en T celle eller en rød blodcelle. Litt forenklet kan det forklares med at de forskjellige celletypene skrur på og av forskjellige gener, både i hvilende tilstand og når de aktiveres av ulike stimuli.
Enkeltcellesekvensering lar oss kartlegge akkurat hvilke gener som er skrudd på i hver enkelt av tusenvis av celler. Cellene kan deretter grupperes etter hvilke grupper av gener som er aktive. Når sekvenseringen er ferdig sitter man igjen med et stort datasett med avlesninger av alle de aktive genene, inkludert merkelapper som viser hvilken celle de tilhører. Ved hjelp av kraftig datautstyr og avanserte bioinformatiske analyser kan man så omdanne datasettet til nyttig biologisk informasjon.
Metoden ble kåret til Science breakthrough of the year i 2018. Den har hatt en nøkkelrolle innen medisinsk forskning de siste årene. Blant annet har enkeltcellesekvensering gjort det mulig å oppdage nye celletyper og undergrupper, øke forståelsen av samspillet mellom celler og gi kunnskap om komplekse biologiske prosesser i utvikling og sykdom.
