Forskare från King Abdullah University of Science and Technology har utvecklat en robust och effektiv metod för att undersöka interaktioner mellan celler med hjälp av fluorescerande taggning, samtidigt analysera flera cellpopulationer, och påskynda en en gång tråkig och begränsande process. Den nya analysen har också tillämpningar för att studera cellulära processer vid inflammation eller cancercellsmetastaser och vid bedömning av potentiella behandlingar.

Celler rör sig genom blodkärlen via cellvidhäftning, interaktion och vidhäftning av celler till varandra via specialiserade molekyler på cellytor. Under blodflödet, skjuvkrafter verkar på cellerna för att orkestrera cellvidhäftning. Manipulering av cellvidhäftning kan leda till inflammation och sjukdomar som cancer, medan patogener som virus utnyttjar cellvidhäftning för att infektera kroppen.

"Den konventionella analysen som används för att studera cell-cell-interaktioner är analysen med parallella plattflödeskammare (PPFC), som spelar in videor av celler som rullar i flöde och fäster vid molekyler på endotelceller (blodkärlsfoderceller), " säger gruppledaren Jasmeen Merzaban. "Denna analys har använts i decennier, men det är benäget att göra fel och möjliga fördomar, och den kan bara analysera en celltyp åt gången, vilket gör det oerhört tidskrävande."

Ayman AbuElela, med de andra doktoranderna i Merzabans labb, ville förbättra PPFC och påskynda analyserna.

Deras nya fluorescerande multiplex cell rullande analys (FMCR) använder unika fluorescerande taggar för att märka upp till sju cellpopulationstyper. Cellproverna blandas precis innan de kommer in i det simulerade flödet över ett lager av endotelceller. Ett spektralt konfokalmikroskop fångar bilder av de blandade cellpopulationerna i realtid med hög tidsupplösning i ett enda pass. Detta gör det möjligt för forskare att samla in data om cellkinetik, inklusive rullningsfrekvensen, hastighet och kopplingsförmåga hos enskilda celltyper.

"Vi utvecklade en omfattande dataanalyspipeline, som gör det möjligt för oss att analysera de flera celltyper vi får med detta tillvägagångssätt och uppnår hög statistisk kraft och känslighet, " säger AbuElela. "FMCR används nu i vårt labb för att studera migrationen av olika mänskliga celler inklusive stamceller, aktiverade immunceller och bröstcancerceller."

En annan fördel med det nya förfarandet är att före eller under analysen, en testförening såsom ett nytt läkemedel kan tillsättas till cellerna för att undersöka föreningens effekt på cellvidhäftning.

"Sådana studier ger stora insikter om effekten av behandlingar på migration och metastasering av celler och om hur läkemedlen kan fungera inuti kroppen, " konstaterar Merzaban.