Automatisierte Pipettierung zur Generierung der weltweit größten scRNA-seq-Datensätze
RNA-Einzelzellsequenzierung für die Arzneimittelforschung
Tahoe Therapeutics (vorher Vevo Therapeutics) wurde 2022 mit dem Ziel gegründet, mithilfe von scRNA-seq den weltweit größten Atlas zu erstellen, der beschreibt, wie Arzneimittel mit Patientenzellen interagieren. Das Unternehmen verfügt bereits über mehrere parallel laufende Programme für verschiedene Krebsarten und expandiert nun in andere Therapiebereiche, darunter Herz-Kreislauf-, Stoffwechsel- und neurodegenerative Erkrankungen.
Tahoe Therapeutics hat sich für diesen Ansatz entschieden, weil mit scRNA-seq größere Datenmengen als mit herkömmlichen Sequenzierungs-Workflows gewonnen werden können, wie Johnny Yu, Mitbegründer und Chief Scientific Officer des Unternehmens, erklärt: „scRNA-seq ermöglicht ein deutlich besseres Verständnis dafür, wie unterschiedliche Zelltypen auf unterschiedliche Arzneimittel reagieren, was mit herkömmlicher Bulk-Sequenzierung nur schwer zu erfassen ist. Wir verwenden ein Hochdurchsatzverfahren, um eine große Datenmengen auf Einzelzellebene zu generieren, und unser erster Datensatz – namens Tahoe 100 million – war der bisher größte in diesem Bereich. Damit hat sich der Umfang aller öffentlich verfügbaren Daten, die in den letzten zehn Jahren erzeugt wurden, praktisch verdoppelt.“
Automatisierung zur Optimierung von Arbeitsabläufen
Tahoe Therapeutics hat eigene biologische Testverfahren auf Basis komplexer biologischer Modellsysteme entwickelt. Das Unternehmen verwendet Evercode-Kits von Parse Biosciences zur Durchführung von scRNA-seq und stellt damit eine skalierbare Datengenerierung für seine Arzneimittelforschungsmodelle sicher. Das erklärte Ziel, die weltweit größten scRNA-seq-Datensätze zu erzeugen, macht die Laborautomatisierung für das Team unverzichtbar. „Wir haben schnell erkannt, dass wir angesichts der stetig wachsenden Datenmengen und der Grenzen, die wir in diesem Bereich verschieben,auf auf robotergestützte Hochdurchsatzlösungen angewiesen sind“, so Johnny Yu.
Durch die Partnerschaft von INTEGRA mit Parse Biosciences sind deren Lösungen die klare erste Wahl für die Automatisierungsanforderungen von Tahoe Therapeutics, da sie validierte und schlüsselfertige Lösungen für alle Phasen der scRNA-seq-Probenvorbereitung bieten. Johnny Yu und sein Team verwenden den Pipettierroboter ASSIST PLUS mit der elektronischen 8-Kanal-Handpipette VIAFLO, um den Evercode scRNA-seq-Workflow zu automatisieren. „Einer der Hauptvorteile von ASSIST PLUS ist seine Flexibilität. Das System verfügt über ein integriertes Protokoll für den Parse-Evercode-Einzelzell-Workflow, und wir konnten es schnell für mehrere Anwendungen programmieren, die über die scRNA-seq-Probenvorbereitung hinausgehen“, sagt Johnny Yu. „Das ist wichtig, denn in unserem kleinen Labor führen wir viele verschiedene Protokolle durch.“ Für ein kleines Team mit unterschiedlichen Fähigkeiten ist eine intuitive Programmierung für mehrere Aufgaben sehr wichtig. „ASSIST PLUS unterscheidet sich von anderen, teureren Automatisierungslösungen unter anderem dadurch, dass man kein Automatisierungsingenieur mit jahrelanger Systemerfahrung sein muss“, erklärt Johnny Yu. „Wir haben zwei Methodenentwickler, die ohne Vorkenntnisse im Bereich Automatisierung an dem System arbeiten und in der Lage sind, neue Methoden schnell für den Rest unseres Teams einzuführen.“
Die Arbeitsabläufe des Teams sind genau auf bestimmte Zeitpunkte abgestimmt, denn lebende Zellen müssen schnell und dennoch schonend behandelt werden. Die Geschwindigkeit der automatisierten Lösungen von INTEGRA in Kombination mit den Produkten von Parse Biosciences ermöglicht die parallele Verarbeitung einer großen Anzahl biologischer Proben. Geschwindigkeit, Genauigkeit und Reproduzierbarkeit dieses Set-ups werden entscheidend sein, wenn Tahoe Therapeutics seine Forschung skaliert, um einen Datensatz zu generieren, der 50 Mal größer ist als der rekordverdächtige Datensatz Tahoe 100 million. „Die Automatisierung hat unseren Durchsatz bei der Datengenerierung im Arbeitsablauf der Einzelzellvorbereitung um mehr als das Fünffache erhöht.“, so Johnny Yu. „Das Wichtigste ist, dass sie sehr genau ist: Dadurch ist man im Labor nicht mehr auf die inhärente Variabilität manueller Verarbeitung angewiesen.“
Außergewöhnlicher Kundenservice und Support
Die automatisierten Laborlösungen von INTEGRA sind für die Arbeit des Unternehmens unverzichtbar geworden, weshalb ein hoher Standard an Kundenservice und Support von entscheidender Bedeutung ist. Das Team von Tahoe Therapeutics profitiert von schnellen Antworten auf technische Fragen zu jeder Tageszeit sowie von maßgeschneiderten Beschaffungsempfehlungen, die dazu beitragen, die Arbeitsabläufe zu optimieren. „Service und Vertrieb sind bei INTEGRA eng miteinander verknüpft, was ich als sehr vorteilhaft empfinde“, erklärt Johnny Yu. „Ich kenne unsere Vertriebsmitarbeiterin persönlich – ich habe sie sogar einmal kontaktiert, während sie im Flugzeug saß –, und ich vertraue darauf, dass sie unser Team dabei unterstützt, für die jeweiligen Herausforderungen die richtige Lösung zu finden. Ich denke, diese Beziehung ist etwas, das INTEGRA von anderen unterscheidet.“
Eine einheitliche Plattform für Liquid Handling und Next Generation Sequencing
Die automatisierten Pipettierroboter von INTEGRA ermöglichen in Kombination mit den Einzelzellprotokollen von Parse Biosciences einen einheitlichen Ansatz für Tahoe Therapeutics. Durch die einfache Programmierung des ASSIST PLUS und den engagierten Support von INTEGRA kann das Unternehmen innovative Arbeitsabläufe umsetzen und Wettbewerbern mit veralteten Technologien einen Schritt voraus sein. „Ein großer Teil der aktuellen biopharmazeutischen Forschung basiert noch immer auf RNA-Sequenzierung auf Populationsebene – einem Ansatz, der bereits vor rund zehn Jahren etabliert wurde“, führt Johnny Yu aus. „Die von uns eingesetzte Technologie ermöglicht es uns, viele biopharmazeutische Unternehmen hinter uns zu lassen und größere Datensätze mit weniger Instrumenten, Reagenzien und Kapital zu erzeugen.“