Gedächtnis für Zellen: ETH-Methode zeigt, welche Gene vor Tagen aktiv waren
Forschende der ETH Zürich lassen menschliche Zellen RNA-Moleküle archivieren. So lässt sich auch Tage später ablesen, wie eine Zelle reagiert hat – etwa für die Krebsforschung. Studie in Nature Biotechnology.
Archivbild · Foto: Alessandro Della Bella / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 (zugeschnitten und skaliert)
Wer die Genaktivität einer Zelle misst, sieht normalerweise nur eine Momentaufnahme. Ein Team um Randall Platt vom Departement Biosysteme der ETH Zürich in Basel hat eine Methode entwickelt, mit der menschliche Zellen ihre RNA-Moleküle über mehrere Tage archivieren – so lässt sich nachträglich rekonstruieren, welche Gene früher aktiv waren. Die Studie „Recordanelles for transcriptome-wide single-cell RNA recording in human cells“ erschien am 21. Oktober in Nature Biotechnology.
Das System besteht aus drei optimierten Proteinen, eines davon abgeleitet von einem Protein sogenannter Stressgranula. Ihre Baupläne werden über Plasmide in die Zellen gebracht, die das Archiv dann selbst aufbauen. Es sammelt RNA in einem Film um die Mitochondrien und schützt sie dort vor abbauenden Enzymen. Pro Zelle lassen sich so mehrere tausend RNA-Moleküle speichern. In Zellkulturen zeigten die Forschenden, wie menschliche Zellen auf einen Botenstoff des Immunsystems reagieren.
„Wenn man mit der herkömmlichen Methode zu spät misst, sieht man gar nicht mehr, dass die Reaktion überhaupt stattgefunden hat“, sagt Ko-Erstautor Marcos Manero Carranza. Die Forschenden haben ein Patent angemeldet. Als Nächstes soll die Technik für Tier- und Krebsforschung weiterentwickelt werden – etwa um Tumorzellen zu untersuchen, die eine Chemotherapie überleben.