In Situ Sequenzer für hochauflösende räumliche Transkriptomik

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 556014887

Die Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) beabsichtigt die Anschaffung einer in situ Sequenzierplattform für die biomedizinische Forschung im Single-Cell Center Würzburg, der Kooperationseinheit für experimentelle Einzelzellgenomik und räumliche Transkriptomik an der JMU. Die quantitative Messung von zellulären Phänotypen in Geweben ist für das Verständnis von Krankheitsentwicklung unerlässlich. In den letzten zehn Jahren hat sich die Technologie für die räumliche Multiplex-Messung der Genexpression in Gewebeschnitten rasant weiterentwickelt und eine noch nie dagewesene Auflösung, Sensitivität und Durchsatzleistung erreicht. Die In-situ-Sequenzierung gilt aufgrund ihres besseren Signal-Rausch-Verhältnisses im Vergleich zu alternativen Techniken als überlegene Strategie zur Charakterisierung der Gewebsarchitektur mit Zelltypauflösung. Die Methode ist mit frisch-gefrorenen und in Formalin-fixierten, in Paraffin eingebetteten Gewebeschnitten kompatibel und daher auch bei Biobankmaterial geringerer Qualität anwendbar, kann mit herkömmlicher Protein-Immunhistochemie kombiniert werden und bietet eine Screening-Kapazität von Hunderttausenden von Zellen. Aktuell werden vielseitige kommerzielle Plattformen entwickelt, die es ermöglichen, die räumliche Transkriptomik auf der Grundlage der In-situ-Sequenzierung in großem Maßstab durchzuführen. Forscher aus den Bereichen Immunologie, Onkologie, Kardiologie und Infektion an der JMU würden von einer solchen Plattform stark profitieren, um das Zusammenspiel von Zelltypen mit ihrer Gewebe-Mikroumgebung zu untersuchen. Am Institut für Systemimmunologie (WüSI) konzentrieren sich die Forscher auf das Zusammenspiel von Immun- und Gewebezellen in einer Vielzahl von Geweben, um zu verstehen, wie der Gewebekontext die Differenzierung und Funktion von Immunzellen in Gesundheit und Krankheit beeinflusst. Im Mildred Scheel Early Career Center werden die Wissenschaftler die räumliche Sequenzierung nutzen, um die Entwicklungsprozesse der Zelltransformation, z.B. in der Tumorentstehung zu untersuchen. Auf dem Gebiet der Kardiologie wird die räumliche Transkriptomik es ermöglichen, das komplexe Zusammenspiel zwischen Herzzellen, Fibroblasten und Immunzellen zu entschlüsseln. Auf dem Gebiet der Infektion werden die Wissenschaftler des Instituts für Molekulare Infektionsbiologie die grundlegenden Prinzipien der Organisation von Infektionsherden untersuchen. Die In-situ-Sequenzierung wird eine wichtige Rolle für den Erfolg aktueller und zukünftiger Forschungsverbünde wie der in Würzburg angesiedelten Sonderforschungsbereiche Immunokardiologie (SFB1525) und Infektion (SFB1583) sowie klinischer Initiativen wie dem NCT WERA (Nationales Centrum für Tumorerkrankungen) spielen. Insgesamt verfügt die JMU über modernste Expertise in der experimentellen und computergestützten Einzelzellanalyse und wird stark von einer In-situ-Sequenzierungsplattform für räumliche Transkriptomik profitieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: In Situ Sequenzer für hochauflösende räumliche Transkriptomik
• Gerätegruppe: 3150 DNA-Sequenzer
• Antragstellende Institution: Julius-Maximilians-Universität Würzburg
• Leiter: Professor Dr. Dominic Grün