Zum Hauptinhalt wechseln

GeoMx® Digital Spatial Profiler (DSP)

Die Datenanalysesoftware in GeoMx DSP unterstützt die einfache Visualisierung und Interpretation von Daten. Hochauflösende Bilder können neben quantitativen Profiling-Daten angezeigt werden, was eine Interaktion mit beiden Datensätzen in Echtzeit ermöglicht.

Wie funktioniert GeoMx DSP?

Der Assay beruht auf RNA-Sonden, die mit photospaltbaren Oligonukleotid-Tags gekoppelt sind. Nach der Hybridisierung von Sonden mit objektträgermontierten formalinfixierten paraffineingebetteten (FFPE) Gewebeschnitten werden die Oligonukleotid-Tags aus diskreten, ausgewählten Regionen des Gewebes mittels UV-Belichtung freigesetzt. Freigesetzte Tags werden mit RNAseq oder einem Standard-nCounter-Assay quantifiziert, und die Zählungen werden auf die Gewebeposition zurückgeführt, was zu einem räumlich aufgelösten digitalen Profil der Analythäufigkeit führt.1

Schritte 1. Färben 2. Wählen Sie ROI aus 3. UV-Spaltung 4. Sammeln und Abgeben 5. Zählen, dargestellt in einer Zeitleiste. Es gibt Illustrationen des Prozesses


Anwendungen von GeoMx DSP2

  • Entdecken Sie Biomarker, die das therapeutische Ansprechen vorhersagen
  • Profilieren verschiedener Regionen oder Zelltypen innerhalb der Tumormikroumgebung
  • Entdecken Sie den Wirkmechanismus eines Medikaments
  • Erforschen Sie, welche Gene von einem Medikament in bestimmten Bestandteilen eines Gewebes beeinflusst
  • Molekulare Subtypen für Krankheiten aufdecken
  • Krankheitsmechanismen und Krankheitsverlauf verstehen
  • Präklinische Modelle studieren

Technischer Fokus

Erforschen Sie die Heterogenität von Geweben durch räumliches transkriptomisches Profiling

Mit dem Ziel, die Anti-Tumor-Immunantwort in der TME zu verstehen und zu verbessern, untersuchten wir mit Hilfe der GeoMx® DSP-Plattform die Auswirkungen der Anti-mPD-1-Therapie auf CD45+-Immunzellen und PanCK+-Tumorzellen innerhalb der TME des subkutanen (SC) MC38-NCI.TD1-Mausmodell für Kolonkarzinom.

Erforschen Sie die Heterogenität von Geweben durch räumliches transkriptomisches Profiling

Morphologiemarker-gefärbter MC38 NCI.TD1-Tumorschnitt zeigt die interessierenden Regionen, segmentiert in Beleuchtungsbereiche (AOIs), die CD45+-Immunzellen in der Nähe von Tumorzellen mit hoher bzw. niedriger PanCK-Expression enthalten. Vulkandiagramme zeigen die transkriptomische Modulation solcher AOIs bei der Isotypkontrolle und bei der Behandlung von MC38-NCI.TD1-Tumoren mit anti-mPD-1-Antikörpern.

Vorteile von GeoMx DSP

Räumliche Auflösung

Bietet hochauflösende räumliche Informationen, die es Forschern ermöglichen, Genexpressionsmuster auf zellulärer und subzellulärer Ebene in komplexen Geweben zu analysieren. Dieser räumliche Kontext ist entscheidend für das Verständnis der funktionellen Organisation und der Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Zelltypen.

Multiplex-Analyse

Unterstützt die Multiplex-Analyse, die die gleichzeitige Messung von bis zu 21,000+ RNA-Zielen ermöglicht. Diese Effizienz spart nicht nur Zeit und Ressourcen, sondern ermöglicht auch einen umfassenderen Überblick über die molekulare Landschaft und ermöglicht ein ganzheitliches Verständnis der Genexpressionsmuster.

Zelluläre Heterogenität

Im Gegensatz zur Bulk-RNA-Analyse ermöglicht GeoMx DSP die Identifizierung und Profilerstellung einzelner Zelltypen innerhalb einer Gewebeprobe. Dies ist besonders wertvoll in heterogenen Geweben wie Tumoren, wo das Verständnis der spezifischen Expressionsmuster verschiedener Zellpopulationen für die Präzisionsmedizin und die Entdeckung von Biomarkern unerlässlich ist.

Kompatibilität mit bestehenden Technologien

Entwickelt, um mit anderen molekularen Analysetechniken, einschließlich der traditionellen RNA-Sequenzierung, kompatibel zu sein. Die nahtlose Integration ermöglicht es Forschern, räumliche Informationen mit genomischen Hochdurchsatzdaten zu kombinieren, was eine umfassendere und komplementärere Analyse bietet.

Einblicke in die Gewebearchitektur

Bietet eine detaillierte Karte der Genexpression innerhalb der Gewebearchitektur und gibt Einblicke in die Organisation und Struktur biologischer Proben. Diese Informationen sind entscheidend, um räumliche Zusammenhänge aufzudecken und zu verstehen, wie die Genexpression in verschiedenen Regionen eines Gewebes variiert.

Anpassbare Panels

Forscher können benutzerdefinierte Panels entwerfen, die auf bestimmte Gene oder Signalwege von Interesse abzielen, und GeoMx DSP-Experimente an die individuellen Anforderungen ihrer Studien anpassen. Diese Flexibilität erhöht die Vielseitigkeit der Plattform für eine Vielzahl von Forschungsanwendungen.

Entdeckung von Biomarkern

 Der ortsaufgelöste Ansatz von GeoMx DSP verbessert die Entdeckung von räumlich assoziierten Biomarkern, die in der Massen-RNA-Analyse möglicherweise übersehen werden. Diese Fähigkeit ist unerlässlich, um potenzielle therapeutische Ziele und diagnostische Marker für Krankheiten zu identifizieren.

Klinische Relevanz 

Die Fähigkeit, klinische Proben, einschließlich FFPE-Gewebe, zu analysieren, ist von großer Bedeutung für die translationale Forschung und klinische Studien. Diese Funktion erweitert den potenziellen Einfluss von GeoMx DSP auf die Entwicklung von Diagnosewerkzeugen und der personalisierten Medizin.

Einzelzell-Analyse

Ermöglicht eine Einzelzellauflösung und die Untersuchung der einzigartigen Genexpressionsprofile individueller Zellen. Diese Granularität ist besonders wertvoll, um die Komplexität biologischer Systeme zu entschlüsseln und kann zu präziseren und gezielteren therapeutischen Interventionen führen.

Tools zur Datenvisualisierung

Die Plattform ist mit fortschrittlichen Datenvisualisierungstools ausgestattet, die die Interpretation von räumlichen Genexpressionsdaten erleichtern. Forscher können detaillierte Karten und visuelle Darstellungen erstellen, die die intuitive und umfassende Analyse komplexer biologischer Proben unterstützen.

GeoMx DSP FAQ

GeoMx DSP bietet deutliche Vorteile gegenüber der herkömmlichen Massen-RNA-Analyse des gesamten Gewebes und revolutioniert das Gebiet der räumlichen Genomik. Im Gegensatz zur Massen-RNA-Analyse ermöglicht GeoMx DSP den Forschern, komplexe biologische Gewebe mit räumlicher Auflösung zu zerlegen und eine detaillierte Karte der Genexpression im Kontext der Gewebearchitektur zu erhalten. Dieser ortsaufgelöste Ansatz ermöglicht ein genaueres Verständnis der zellulären Heterogenität und Wechselwirkungen innerhalb einer Probe und bietet Einblicke in die räumliche Organisation von Genexpressionsmustern. Durch die Beibehaltung des räumlichen Kontextes ermöglicht GeoMx DSP die Identifizierung von zellspezifischen Expressionsprofilen und räumlich assoziierten Biomarkern, die in der Massen-RNA-Analyse übersehen würden. Darüber hinaus ist GeoMx DSP besonders wertvoll bei der Untersuchung heterogener Proben, wie z. B. Tumoren, bei denen räumliche Informationen für die Entschlüsselung der komplizierten molekularen Landschaft entscheidend sind. Insgesamt stellt GeoMx DSP einen starken Fortschritt in der Genomforschung dar und bietet im Vergleich zur herkömmlichen Massen-RNA-Analyse ein umfassenderes und nuancierteres Verständnis biologischer Systeme.

Die Durchflusszytometrie ist die Goldstandardmethode zur Analyse immuntherapeutisch ausgelöster Effekte auf Immunzellen im Tumor. Eine inhärente Einschränkung dieses Assays besteht jedoch darin, dass die Durchflusszytometrie nicht in der Lage ist, aktivierte Immunzellen in verschiedenen Kompartimenten innerhalb der Tumormikroumgebung (TME) zu unterscheiden. Aufgrund der heterogenen Natur der TME ist es wichtig, Immunzellen sichtbar zu machen und zu untersuchen, die in engem Kontakt mit Zieltumorzellen stehen. Immunmodulatorische Reaktionen in den Immunzellen, die mit Tumorzellen in Kontakt kommen, können mit Hilfe der Durchflusszytometrie nicht aufgeklärt werden. Mit GeoMx DSP können wir in Regionen von Interesse (ROI) nach bestimmten Zelltypen selektieren, die mit morphologischen Markern identifiziert werden, und ROI- und zellspezifische immunmodulatorische Reaktionen analysieren. 

  • Tumorzellen
    • Krebs-Stammzellen
    • Metastasierende Krebszellen
    • Ruhende Krebszellen
    • Krebszellen mit hohem PanCK-Gehalt
    • Niedrig exprimierende PanCK-Krebszellen
    • Apoptotische Krebszellen
    • Nekrotische Krebszellen
  • Immunzellen
    • T-Zellen: CD4+, CD8+ und Tregs
    • CAR-T-Zellen
    • B-Zellen: Bregs
    • NK-Zellen
    • Myeloische Suppressorzellen
    • Tumor-assoziierte Makrophagen: M1, M2
    • Tumor-assoziierte Neutrophile: N1, N2
    • Dendritische Zellen
  • Stromazellen
    • Tumor-Endothelzellen
    • Perizyten
    • Krebsassoziierte Fibroblasten
    • Mesenchymale Stammzellen
    • Tumor-assoziierte Adipozyten
    • Sternzellen
  • Blutgefäße
  • Lymphgefäße
  • Normale Wirtsgewebe/-zellen
  • Extrazelluläre Matrix
  • Exosomen

Dabei kann es sich entweder um FFPE-Gewebe oder FFPE-Objektträger handeln. Wir können die Objektträger auch vorbereiten, wenn Sie Ihre In-vivo-Studie bei uns durchführen.

  • Welcher Wirtsorganismus und welcher Tumormodellorganismus wird verwendet?
  • Anzahl der Objektträger, die vom DSP-System verarbeitet und analysiert werden sollen
  • Morphologie-Marker und Ziel-mRNA-Panels
  • Anzahl der ROIs pro Folie
  • Wie die ROIs ausgewählt und gezeichnet werden
  • Ob die ROIs segmentiert werden
  • Wie viel Datenanalyse erforderlich ist (kann am Ende der Studie entschieden werden)

  • Veränderungen in bestimmten Genen können weiter analysiert werden, um Folgendes zu ermöglichen:
    • Finden Sie neue Biomarker
    • Bestimmen Sie, wie sich die Behandlung auf bestimmte Biomarker ausgewirkt hat
    • Finden Sie neue Onkogene oder Tumorsuppressorgene
    • Finden Sie Angriffspunkte für Medikamente
    • Bestimmen Sie, ob/wie die Behandlung bestimmte Zielgene beeinflusst hat
  • Veränderungen in spezifischen Gensätzen können weiter analysiert werden, um Folgendes zu bestimmen:
    • Wie spezifische Signalwege auf die Behandlung ansprechen
    • Welche Zelltypen sprechen auf die Behandlung an
    • Wie bestimmte Stellen innerhalb der Tumormikroumgebung von der Behandlung betroffen sind
    • Welche zellulären/molekularen Komponenten sind an der Wirksamkeit oder dem Versagen von Arzneimitteln beteiligt


Referenzen

  1. Zentrum für Krebsforschung des Nationalen Krebsinstituts. NanoString GeoMX Digital Spatial Profiler (DSP). https://genomics.ccr.cancer.gov/technologies/nanostring-geomx-digital-spatial-profiler-dsp/
  2.  GeoMx® Digital Spatial Profiler. NanoString. https://nanostring.com/products/geomx-digital-spatial-profiler/geomx-dsp-overview/

Lassen Sie uns ein Gespräch beginnen