Séquençage simultané de l'ARN unicellulaire et de l'ADN ciblé sur une plateforme automatique pour la mesure conjointe des signatures génomiques et transcriptomiques

Résumé CONTEXTE La mesure conjointe des signatures génomiques et transcriptomiques dans des cellules uniques est d'une importance fondamentale pour évaluer avec précision comment l'information génétique se corrèle au phénotype transcriptomique. Cependant, les technologies existantes ont un faible débit et des flux de travail laborieux. MÉTHODES Nous avons développé une nouvelle méthode pour le séquençage concomitant du transcriptome et des régions génomiques ciblées (CORTAD-seq) au sein de la même cellule unique sur une plateforme microfluidique automatisée. La méthode était compatible avec la préparation de bibliothèque en aval, permettant une intégration facile dans les flux de travail de séquençage de nouvelle génération existants. Nous avons incorporé un pipeline de bioinformatique unicellulaire pour l'analyse du transcriptome et des mutations. RÉSULTATS En preuve de principe, nous avons appliqué CORTAD-seq à des lignées cellulaires de cancer du poumon pour disséquer les conséquences cellulaires des mutations qui entraînent une résistance à la thérapie ciblée. Nous avons obtenu une détection moyenne de 6000 gènes exprimés et un taux exonique de 50 %. Les données de séquençage ADN ciblé ont atteint un taux de détection de 97,8 % pour les mutations et ont permis l'identification de variations du nombre de copies et la construction de haplotypes. Nous avons détecté des signatures d'expression de résistance aux inhibiteurs de la tyrosine kinase (ITK), d'amplification du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) et d'expansion de la mutation T790M parmi les cellules résistantes. Nous avons également identifié des caractéristiques de résistance aux ITK qui étaient indépendantes d'EGFR T790M, indiquant que d'autres altérations sont requises pour la résistance dans ce contexte. CONCLUSIONS CORTAD-seq permet d'évaluer l'interconnexion entre les changements génétiques et transcriptomiques dans des cellules uniques. Il est opéré sur une plateforme d'isolement de cellules uniques automatisée et commercialement disponible, rendant son implémentation simple.