Секвенирование РНК на уровне одиночных клеток демонстрирует активность препаратов внутри пространственно спроектированных 3D-культур

Пространственные транскриптомные методы предоставляют большое количество информации, полезной для руководства разработкой лекарств, в то время как трёхмерные (3D) клеточные культуры продемонстрировали эффективность в ускорении одобрения препаратов. Однако методы для надёжного пространственного анализа 3D-культур ограничены. Здесь мы представляем метод на основе трансфекции для построения клеточных сфероидов послойным методом, в котором ДНК-баркоды кодируют пространственное позиционирование клеток. Наша техника облегчает мультиплексное секвенирование РНК отдельных клеток, обеспечивая пространственные карты экспрессии генов и ответа на препараты, тогда как корреляционная визуализация выявляет локализацию баркодированных популяций клеток и количественно оценивает локальную упругость тканей. Мы показываем, что модельные 3D-сфероиды HeLa демонстрируют гетерогенные ответы на препараты, которые могут возникать вследствие градиентов диффузии препарата или из-за различий в метаболизме, поставке питательных веществ и клеточных стрессорах. Возможность создавать пространственно закодированные клеточные сборки может способствовать выявлению пространственной вариации экспрессии генов в моделях 3D-культур.