这家初创单细胞公司推出新技术：无需专用仪器可适应多个测序平台

英国初创公司CS Genetics正致力于将一种无需专单细胞专用析仪器的单细胞分析技术商业化，该公司称这种技术简单、灵活、易于扩展。 预计该公司将在2024年发布首个单细胞RNA测序试剂盒。首席执行官杰里米-普雷斯顿（Jeremy Preston）于2022年加入CS Genetics公司，此前曾在Illumina公司工作十多年，他表示："我们的第一款产品将是SimpleCell™ 3′基因表达产品，名为SimpleCell，这个名字展示了我们拥有最简单的单细胞技术，没有之一。CS Genetics 技术的核心是一种单细胞索引方法，它借助所谓的动力学约束（kinetic confinement）来控制三维溶液空间内的反应动力学。"

公司的基础技术是由公司创始人兼首席技术官卢卡斯·埃德尔曼（Lucas Edelman）博士开发的。总体而言，CS Genetics 的动力学约束技术利用了两种专有解决方案：一种名为 CPair 的索引试剂，可将索引序列直接传递给单个细胞；另一种是动能封闭缓冲液 (KCB)，这是一种双功能试剂，可实现热激活细胞裂解和动力学约束索引。

更具体地说，CPair解决方案包含细胞结合分子，这些分子锚定在所谓的编码链的末端（这正是CS Genetics的名字来源），这些编码链是附着在珠子上的工程化DNA链。编码链还包含用于对核酸进行条形码处理的索引寡核苷酸。当细胞被引入CPair 试剂时，经过优化的化学计量促使 CPair 与细胞以一比一的比例结合。随后加入一种专有的粘性缓冲液，这种缓冲液的设计目的是防止索引寡核苷酸在细胞-CPair 复合物之间的空间扩散。细胞与CPair 试剂结合后，可在进一步处理前冰冻或冷藏保存。细胞配对后，加入动力学约束缓冲液，通过热激活裂解细胞，释放细胞中的核酸成分。温度升高也会释放编码链上的索引寡核苷酸，然后通过冷却反应将条形码与目标核酸杂交。之后，用户可以使用标准分子生物学技术制备测序就绪的单细胞文库。

据普雷斯顿介绍，该方法的一个优点是，不需要物理分离细胞来进行单细胞定位，因此不需要专用的单细胞处理设备。此外，他还表示，该方案以溶液为基础，不涉及组合索引或乳状液，执行起来相对简单。"只要你有一台可以旋转条形试管或平板的离心机，有吸管，精准的多通道移液器，和一台热循环PCR机，你就可以进行测定，基本上就是这样。"

他还表示，在细胞配对和热激活裂解之间停止这一过程的能力 "非常有价值"。"通常情况下，单细胞检测一旦开始，工作量就很大。CPair解决方案给了你巨大的灵活性——可以批量处理更多样品，也可以进行一些时间点和多参数实验。"

到目前为止，该公司已在人和小鼠细胞上 "广泛"测试了这项技术，包括外周血单核细胞（PBMC）、神经元、小鼠脑组织离体细胞和脾脏组织细胞。该公司还没有在福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织样本上测试过这种方法，但普雷斯顿表示 "没有理由说它行不通"。

至于灵敏度，内部数据显示，该方法可以常规地捕获每个细胞中的2000多个基因，不过普雷斯顿认为这一指标还可以更高。虽然该公司尚未最终确定其产品规格，但他表示公司的目标是每个样本最多能捕获约 5000 个细胞，此外，细胞捕获率达到 40% 以上。就周转时间而言，从进行实验到测序的工作流程大约需要七个小时，CS Genetics将努力进一步缩短周转时间。

普雷斯顿表示，自动化也还有 "很大的空间"，有可能为 "更大规模的单细胞研究 "采用这种方法打开大门。虽然公司的初始产品是基于Illumina测序平台开发的，但单细胞文库可以通过商业化工具包去适配到其他测序平台。他补充说，内部研究表明，使用 Element Biosciences 和 Illumina 平台对相同样本进行测序时，数据质量 "完全相同"。此外，普雷斯顿声称该公司的方法可以 "自然地获得最长的 RNA 片段"，因为它 "对细胞非常温和"，没有任何微流体或剪切成分。该公司还用 PacBio 测序技术测试了该产品，在没有任何优化的情况下，测序结果 "很好"，读取长度达到 2 kb。

定价方面，普雷斯顿表示该技术将比市场领先者 "便宜很多"，同时与其他无仪器单细胞技术 "相当"。

CS Genetics公司在 6 月份启动了一项技术开放计划。由于 "资源有限"，该公司只接受了十几家早期客户，包括英国癌症研究中心、斯托沃斯医学研究所、苏黎世大学和纽卡斯尔大学。普雷斯顿说："我们正在努力解决一些小问题，并提高产品的稳定性和可重复性。"该实验的 "占地面积极小"，只有两个盒装组件。第一款产品设计可容纳 8 个样本，但该公司计划随后推出 16 个样本的版本。最初的目标客户将是核心实验室，但该公司也瞄准了可能在药物研发流程中部署单细胞分析的制药公司。

据悉，CS Genetics 已经获得了一笔 "小额 A 轮投资"，计划在 2024 年进行 B 轮融资。普雷斯顿表示，随着公司筹集到更多资金，他们将在欧洲和美国建立并扩大一支跨洲团队。目前，公司在英国剑桥设有小型研发总部，约有 20 名员工，另外，包括普雷斯顿在内的五名员工在加利福尼亚州负责商业运营。除转录分析外，该公司还计划进一步开发动力学约束技术的其他应用，如利用抗体选择性捕获单细胞。该公司还在单细胞水平上开展了蛋白质组学分析的概念验证工作。

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