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BD Rhapsody Single Cell Analysis System.

El sistema de análisis de célula única BD Rhapsody™ permite la captura de alto rendimiento de información multiómica (proteómica, transcriptómica y epigenómica) de células individuales, mediante un simple flujo de trabajo con el empleo de cartuchos innovadores y un sistema de códigos moleculares de varios niveles para identificar y reconocer la información de cada célula.

La información capturada de las células únicas se puede utilizar para generar varios tipos de bibliotecas para next generation sequencing (NGS). Después de la secuanciación de las bibliotecas, se obtiene información de alta resolución de células individuales.

Funcionamiento del BD RhapsodyTM HT Single-Cell Analysis System

El proceso de BD RhapsodyTM se puede dividir en varias etapas clave:

  1. Primero, es posible marcar y estudiar el perfil proteómico de la superficie e interior de las células con los mismos anticuerpos BD en los que confiamos y conocemos de citometría de flujo, pero con la diferencia de que los BD® AbSeq Antibody-Oligos se encuentran acoplados a oligonucleótidos, actuando como un código de barra. Además, es posible estudiar hasta 24 muestras de manera simultánea con el kit BD® Flex Single-Cell Multiplexing Kit que identifica con anticuerpos acoplados a oligonucleótidos todas las células de cada muestra de humano, ratón u otras especies debido a que reconoce anticuerpos primarios de diferentes especies acoplados al fluorocromo PE, phicoeritrina. Esto permite tener una mayor apertura de este sistema para el estudio multiómico de células únicas de diferentes especies.
  2. Captura de Células: Es recomendable contar con las células en estudio enriquecidas y viables; esto se puede lograr por medio de separación magnética por selección negativa o sorting celular con un equipo como el BD FACSMelodyTM, por ejemplo. Posteriormente, las células de la muestra se capturan individualmente empleando la gravedad para asentarlas en micropozos presentes en los cartuchos BD RhapsodyTM Cartrigde especializado en el BD Rhapsody™ HT Xpress System. Obteniendo una tasa de captura celular de hasta el 80%, con una baja tasa de multiplets (dos células por microposo). Se debe agregar que cada cartucho contiene 8 carriles, donde se pueden cargar hasta 100,000 células por carril, con un rendimiento final de hasta 800,000 células por cartucho. Este proceso asegura que cada célula se aísle con precisión, minimizando la pérdida y mezcla de información de diferentes células. Cabe resaltar que es posible capturar y analizar células frágiles como: granulocitos, PBMCs, células CAR-T, células madre, células tumorales derivadas de xenoinjertos, células plasmáticas, linfocitos y sus subpoblaciones; y más.
  3. Lisis y Captura de ARN: Una vez que las células están capturadas en los micropozos, se adicionan perlas magnéticas recubiertas de secuencias de oligonucleótidos que permiten la captura de ARN mensajero (ARNm) y del perfil de proteínas. Las células luego se lisan para liberar su contenido. Esto permite la recolección eficiente de las moléculas de ARNm y de las proteínas identificadas con los BD® AbSeq Antibody-Oligos. Es muy importante recalcar que estas etapas clave anteriores pueden ser monitoreadas y evaluadas por medio del BD Rhapsody™ Scanner. Registrando así un control de calidad del proceso y obteniendo información de parámetros muy valiosos como la tasa de captura, la viabilidad celular, tasa de multiplets, entre otros.
  4. Transcripción Inversa y Amplificación: El ARNm capturado se convierte en ADN complementario (cDNA) a través de un proceso de transcripción inversa. Luego, este cDNA se amplifica de acuerdo con el interés transcripcional, creando así la biblioteca para la secuenciación de nueva generación. El portafolio BD RhapsodyTM de kits de amplificación de ARNm incluyen:
    • BD RhapsodyTM Whole Transciptome Analysis (WTA) Amplification Kit
    • BD RhapsodyTM Targeted mRNA Kits
  • Panel Onco-BC (humano) para el análisis de generes relacionados con cáncer de mama y otros cánceres en la investigación oncológica.
  • Paneles de respuesta inmune (humana o de ratón)
  • Panel de células T (humanas)
    • BD Rhapsody™ TCR/BCR Next Multiomics Assay; el propósito de este kit es proporcionar los reactivos necesarios para preparar bibliotecas de TCR y BCR humanos de longitud completa para estudiar la clonalidad de los linfocitos T y B. Además, es compatible con los kits del WTA y Targeted mRNA.
    • BD RhapsodyTM ATAC-Seq Assay, permite el análisis de librerías provenientes de las regiones abiertas de la cromatina para estudios de modificaciones epigenéticas asociadas a la regulación transcripcional.
    • Paneles personalizados: solicite un panel de hasta 500 genes de interés; el servicio BD Bioinformatics puede generar un panel personalizado a partir de sus hallazgos del WTA o listas de genes solicitados.
    • Paneles complementarios: agregue hasta 100 genes a cualquier panel prediseñado o personalizado.
  1. Secuenciación: Una vez creadas las bibliotecas, éstas se secuencian utilizando tecnologías de secuenciación de nueva generación (NGS). La tecnología de BD RhapsodyTM es compatible con los secuenciadores IlluminaTM o Element BiosciencesTM.
  2. Análisis de Datos: Dentro de la solución completa BD Rhapsody™ HT Single-Cell Analysis System, se encuentran las herramientas de análisis de los datos de secuenciación como los BD Rhapsody™ Analysis Pipelines. Además, para el análisis primario de las librerías secuenciadas BD cuenta con la plataforma Seven Bridges para realizar el correcto control de calidad de los datos. Posteriormente, para el análisis secundario se cuenta con diversas plataformas, como: SeqGeq™. Esto en conjunto permite a los investigadores realizar análisis avanzados, exploración y visualización de sus datos con una interfaz fácil de usar. Siendo así capaces de identificar perfiles de expresión multiómica, detección de subpoblaciones celulares, y muchas más respuestas a preguntas biológicas a nivel de células únicas.

En el continuo desarrollo de la solución completa de single-cell mulitomics de la marca Becton Dickinson recientemente se han incorporado nuevas herramientas, como: el BD® OMICS-Guard Sample Preservation Buffer y BD Rhapsody™ ATAC-Seq Assays.

Conclusión

El BD RhapsodyTM HT Single-Cell Analysis System representa un avance significativo en el análisis de expresión mutiómica de célula única. Su capacidad para ofrecer datos precisos y detallados sobre células individuales abre nuevas posibilidades en la investigación biomédica, permitiendo una comprensión más profunda de la biología celular y la patogénesis de enfermedades. Las ventajas en términos de resolución, precisión, flexibilidad y eficiencia hacen de BD RhapsodyTM una herramienta invaluable para los investigadores que buscan desentrañar la complejidad de la vida a nivel celular.

En Diagnostika nos esforzamos cada día por contribuir al crecimiento clínico y científico de Costa Rica y la región. Agradecemos la oportunidad y nos llena de orgullo formar parte de proyectos de investigación como los llevados a cabo en el Centro de Investigación en Cirugía y Cáncer de la Universidad de Costa Rica (CICICA-UCR), destacados en estas noticias nacionales:

Referencias Bibliográficas

  1. https://www.bd-rhapsody.com/
  2. https://www.bdbiosciences.com/en-us
  3. https://www.bdbiosciences.com/en-us/products/instruments/single-cell-multiomics-systems
  4. https://www.bdbiosciences.com/en-us/products/reagents/single-cell-multiomics
  5. https://www.bdbiosciences.com/en-us/products/reagents/single-cell-multiomics/single-cell-multiplexing-kit/flex-smk
  6. https://www.bdbiosciences.com/en-us/products/reagents/single-cell-multiomics/abseq
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