Le SIRIC ILIAD est fier d’annoncer la mise en place de la plateforme de génomique single cell (cellule unique) à l’IRS-UN, principalement dédiée au programme de recherche PISTER.
La plateforme est localisée au 6ème étage de l’Institut de Recherche en Santé de l’Université de Nantes (IRS-UN). Elle est gérée par une technicienne en biologie moléculaire du CRCINA, formée aux technologies en cellule unique implémentées dans l’équipement Chromium (10X Genomics). Concernant le SIRIC ILIAD, la plateforme single cell de l’IRS-UN est utilisée pour réaliser le transcriptome en cellule unique (scRNA-seq) d’échantillons de patients atteints de myélome multiple et de cancer du sein inclus dans les cohortes prospectives MYRACLE, THEREX, et EPICURE. Le scRNA-seq des cellules tumorales et de leur environnement est une des tâches à réaliser au sein des axes 6, 7 et 8 du SIRIC.
Principe de la technique
Le scRNA-seq est resté limité jusqu’à la publication de la technologie drop-seq (Macosko et al. Cell 2015) et la commercialisation de solutions clé en main telles que le Chromium, rendant l’ensemble du processus relativement facile et rapide. Par exemple, le Chromium peut produire 80 000 transcriptomes en seulement 2 jours avec un seul technicien.
Le principe de drop-seq est le suivant : à l’aide d’une puce en plastique, le technicien dépose les cellules vivantes dans un premier puits, l’huile dans un deuxième puits et les billes de capture / tampon de lyse-RT dans un troisième puits. La puce est ensuite insérée dans la machine, le contenu des 3 puits passe par des micro-canaux et se réunit dans une chambre où les cellules et les billes de capture sont encapsulées dans une gouttelette aqueuse entourée d’huile. À la fin du cycle (10 min), les gouttelettes sont collectées dans le quatrième puits. Lorsqu’une cellule est encapsulée dans la gouttelette, elle se lyse et libère immédiatement son ARN. Les ARN polyA sont ensuite capturés par les sondes polyT liées à la bille de capture. L’efficacité de capture est estimée à 30%. Un code barre cellulaire et une UMI sont situés en amont de la séquence polyT des sondes. Après la collecte des gouttelettes, les ARN polyA capturés sont rétrotranscrits en un ADNc intégrant les code-barres. Les ADNc simple brin liés aux billes de capture sont ensuite traités pour constituer la bibliothèque d’ARNsc-seq qui va être séquencée en paired-end (25 à 50 000 lectures paired-end par cellule). La lecture 1 contient les code-barres de la cellule et de l’UMI tandis que la lecture 2 contient la séquence d’ADNc (3 ‘UTR de l’ARN polyA capturé). Le logiciel Cell Ranger (10x Genomics) traite les données brutes et génère une matrice d’expression contenant le nombre de UMI unique pour chaque gène de chaque cellule.
Environnement
La plateforme de génomique single cell de l’IRS-UN fonctionne en étroite relation avec
- La plateforme de cytométrie et de tri cellulaire (CytoCell) située au même étage, pour les préparations cellulaires en amont du Chromium
- La plateforme de génomique et de bioinformatique (GenoBiRD) située dans le même bâtiment qui intègre le séquençage à très haut débit (achat d’un séquenceur de dernière génération Illumina NovaSeq 6000 au premier trimestre 2019) et les analyses bioinformatiques supportées par une infrastructure de calcul et de stockage dédiée (1456 cœurs, 5,5 To de RAM, 600 To de stockage), directement connectée aux séquenceurs.