这个故事已经更新,以纠正10x Genomics的Visium平台的分辨率。
Vizgen是哈佛大学的一个分支机构,旨在将一种基于图像的单细胞空间转录组学技术商业化,它正在为正在开发的独立仪器启动两个早期访问项目中的第一个。vwin德赢ac米兰合作
首先,该公司瞄准了4到8个“复杂的”学术研究中心和生物技术公司,以实施其专有版本的多重误差稳健荧光原位杂交(MERFISH)技术。vwin德赢ac米兰合作MERFISH对每个转录本使用多个杂交探针来创建一个易于重建和耐受错误的定量信号,从而导致在组织环境甚至特定细胞内对rna进行多重检测。Vizgen联合创始人庄晓薇在她的哈佛实验室开发了这种方法。
Vizgen指出,该公司正在与五家机构就抢先访问进行积极谈判,但拒绝透露是哪些机构。布罗德研究所(Broad Institute)已经参与了这个项目。“转录组成像是解开基础生物学中紧迫问题的关键,”布罗德大学Aviv Regev实验室光学分析平台的高级研究科学家萨米·法尔希(Sami Farhi)在一份声明中说。
布罗德的克拉曼细胞天文台和细胞电路项目也在使用Vizgen技术。vwin德赢ac米兰合作Farhi说:“利用强大的工具包和设备将这些方法商业化是人们期待已久的一步,可以扩大更广泛的研究界的接触。”(今年5月,雷格夫宣布她将加入基因泰克,担任研究和早期开发主管,但一位发言人说,她的实验室将在布罗德研究院至少再待一年。)
加州大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles)的研究人员罗伊·沃尔曼(Roy Wollman)表示,一个成熟的平台将有助于这种方法的发展,在目前的情况下,这种方法极其难以采用。Wollman的实验室一直在探索自己的组合RNA标记方法,但在MERFISH问世后放弃了这种方法科学在2015年。沃尔曼说:“我们花了将近四年的时间才让它运行起来。”“这是我们做过的最具挑战性的事情之一。MERFISH目前所处的位置,并不是一个没有大量显微镜专业知识的实验室可以发现并使其工作的地方。”但从新的合作来看,回报是巨大的。
沃尔曼说:“加州大学洛杉矶分校有很多实验室想要与我们合作。“我认为这是一项非常令人兴奋的技术。”vwin德赢ac米兰合作
Vizgen于2019年推出融资1400万美元本轮A轮融资由Arch Venture Partners和Northpond Ventures领投。目前,该公司在马萨诸塞州坎布里奇的一个地点只有10名员工;不过,该公司表示,计划在今年年底前将员工人数增加一倍甚至两倍。
Vizgen是快速发展的空间转录组学领域的最新参与者,并声称可以提供其竞争对手甚至无法接近的亚细胞分辨率。MERFISH可以将单个RNA分子的分辨率降低到100纳米。其他平台,包括NanoString的GeoMx数字空间分析和10x Genomics的Visium空间基因表达,分别公布了大约10微米和50微米的分辨率限制。
Vizgen联合创始人、哈佛大学威斯研究所(Wyss Institute at Harvard)教授戴维·沃尔特(David Walt)说:“这有点像空间转录组学在哈勃望远镜出现之前的时代。”“我们将带来哈勃质量的图像。你看到的不是斑点,而是单个的恒星,”他说。沃尔特也是Illumina和单分子检测公司Quanterix的联合创始人。Jeffrey Moffit是Zhuang实验室的前成员,现在在波士顿儿童医院和哈佛医学院工作,也是Vizgen的联合创始人。王培东,前赛默飞世尔科技公司先进技术总监,现任首席执行官兼工程副总裁。vwin德赢ac米兰合作
沃尔特说,虽然基于测序的空间基因组学方法需要很大的测序深度来检测罕见的转录本,但在Vizgen平台上,仅仅一个转录本“就会像超新星一样发光”。这种方法也提供了广度。他说:“通常情况下,你可以测量样本中80%的mRNA,并对其进行量化。”单细胞RNA测序方法的检测效率似乎只有约40%.
最终,Vizgen希望为客户提供集成流体处理和荧光显微镜的交钥匙仪器。沃尔特说,Vizgen已经与一家显微镜公司签约制造该仪器,但目前它向合作伙伴提供的系统是用现有的组件在内部构建的。该公司没有透露这些早期工具的价格。
沃尔特说,除了提供显微镜,Vizgen还将提供试剂,这样客户“就可以不用陷入所有血腥的细节中”。在一封电子邮件中,该公司发言人补充说,该公司已经为一系列人类和小鼠组织建立了新的MERFISH试剂和方案。他们说:“当人们购买Vizgen试剂时,他们不仅得到了制备和成像样品所需的组件,而且还得到了Vizgen的保证,即他们将生成高质量的MERFISH数据。”
杂交探针是一种关键试剂,必须大规模合成生产。Wollman说他的实验室使用CustomArray的低聚池,2017年被GenScript收购.Twist Bioscience和Integrated DNA Technologies的类似产品是潜在的替代品,他指出。Vizgen没有立即回应谁在进行调查的问题。
在每个样本的基础上,Walt只说Vizgen的解决方案将是“有竞争力的价格”,但没有提供更多的细节。他补充说,大多数客户不会每次都做完整的转录组,每个样本的成本将随着目标转录本的数量而波动。他说,“他们可能想要做一两次(全转录组分析)来发现感兴趣的转录本,但这通常会被打磨成更有针对性的表达”,在100到500个转录本的量级上,这需要更少的杂交和更少的时间。
沃特说,Vizgen计划从使用开源软件开始。该系统的输出是一个图像文件,可以识别每个RNA转录本的位置。沃尔曼说,他的实验室开发了自己的软件,这“并非微不足道”。
“基本上,你对同一个分子成像18到24次,”沃尔曼说。“计算的很大一部分是注册步骤;在所有的成像过程中,你需要确保你知道相同的分子在哪里。”Wollman的软件分析一个实验需要几天时间,他说。但科学上有趣的计算问题仍然没有解决。
“一旦你得到了rna的空间位置,你该怎么做?如何将它们分配给细胞,定义细胞类型,定义疾病状态?”“我认为生物信息学家要处理这类数据还有很多工作要做。”他指出,Chan-Zuckerberg Biohub已经发布了一套用于处理其他几种基于成像的空间转录组学技术的软件“海星”。
到目前为止,MERFISH主要用于神经科学领域,不过Walt认为免疫肿瘤学和传染病研究也可能成为Vizgen的市场。Walt和其他人对Vizgen最终成熟成为一项临床实用技术抱有很高的期望。vwin德赢ac米兰合作
耶鲁大学医学院研究哺乳动物细胞和组织基因组结构的Steven Wang说,疾病的诊断或预后,以及评估对治疗的反应,是MERFISH进入临床的潜在场景。他说,王在庄实验室工作时帮助发明了MERFISH,但没有参与Vizgen。“就像测序一样,这是一种读数分析。如果我们设法找到可以分析的表型之间的联系,我们可以将其用作药物筛选工具,”他说。
王目前有自己的自制MERFISH设备,但他有兴趣收购Vizgen系统,以及其他空间基因组学平台。他说:“我们自己的系统是有能力的,但我知道Vizgen正在大力推动吞吐量,即在单位时间内可以成像多少个细胞或多大的区域。”“我想他们的产品会比我现在的产品更好。”沃尔特说,维兹根目前的视野大约是200微米乘200微米,可以平铺。
王和沃尔曼都说,他们认为维兹根的仪器在核心实验室有一席之地。“我们有太多的合作请求,”王说。“这是每个基因组学机构都应该至少有一个……任何测序仪可以应用的东西,这都可以应用。”
Wollman表示,一旦Vizgen平台问世,他不认为个别实验室会对它感兴趣。但王预测,专注于组学研究的富裕实验室会想要一台,就像一些实验室有自己的测序仪一样。
沃尔特说,“我认为这真的取决于用户基础”,哪些应用程序受益于MERFISH。“真的,天空才是极限。”虽然这项技术将帮助研究人员确vwin德赢ac米兰合作定细胞如何形成组织,但在其极限分辨率下可能会有重大发现。
沃尔特说:“我们相信,在这项技术中,细胞内的空间位置将会编码重要信息,就像细胞之间的空间信息一样。”