達吉特全新推出的活性藥物轉(zhuǎn)錄組測序（DRUG-seq）技術(shù)能夠高通量、大規(guī)模地解析中藥復方或單體小分子的轉(zhuǎn)錄譜變化，全面識別多種藥物處理細胞后的內(nèi)在分子機制。在此基礎上，多維度分析中藥各組分調(diào)控下的基因表達變化，助力篩選活性化合物、揭示藥物的潛在靶點、預測藥效或潛在毒性。為后續(xù)研究提供豐富的數(shù)據(jù)基礎和精確指導。
DRUG-seq技術(shù)利用CMap的底層原理，通過檢測藥物處理后的細胞表達譜之間的比對，為疾病和藥物，藥物和藥物之間找到了基于基因Signature相似性所構(gòu)建的關(guān)系橋梁。DRUG-seq不僅能夠識別出對于某類疾病有調(diào)控功效的活性藥物分子，而且還可以通過基因功能分析發(fā)現(xiàn)藥物主要調(diào)控的分子機制，并且在多種基因分子網(wǎng)絡層面的數(shù)據(jù)比較更加系統(tǒng)和準確。DRUG-seq技術(shù)在老藥新用、中藥復方有效成分篩選、藥物靶點發(fā)現(xiàn)等方面的應用均具有廣闊前景。
丨 技術(shù)優(yōu)勢
1. 高通量：同時獲得多個小分子和中藥復方的全景轉(zhuǎn)錄譜，揭示用藥后細胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄組基因的表達水平變化。
2. 低樣本量：進行96孔或384孔樣本的實驗，細胞量需求大致為5×10^4。
3. 分辨率更高：相對于常規(guī)藥物篩選技術(shù)的細胞表型實驗，基于RNA測序的DRUG-seq技術(shù)可以達到基因水平篩選，全面識別藥物作用的分子途徑，解析藥物內(nèi)在機制。
4. 結(jié)果更全面：可以進行多維的藥物作用信息分析，將基因差異表達分析與高標準中藥復方成分鑒定相結(jié)合，解析中藥復方中主要活性成分及其藥效功能性機制。
丨 實驗流程及主要結(jié)果展示
DRUG-seq是全新開發(fā)的快速轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，該技術(shù)針對微量細胞和組織樣本，采用攜帶 Barcode 標簽和 UMI 序列的 oligo dT 磁珠，高效結(jié)合 mRNA 上 Poly(A) 尾端，進行反轉(zhuǎn)錄和文庫構(gòu)建。磁珠的 Barcode 標簽可實現(xiàn)多樣本混合構(gòu)建文庫，而每個序列的 UMI 可以對捕獲的 mRNA 序列進行精確定量，以降低 PCR 擴增所帶來的數(shù)據(jù)偏差。
丨 DRUG-seq的應用
1. 解析中藥復方或單體小分子的轉(zhuǎn)錄譜變化，全面識別多種藥物處理細胞后的內(nèi)在分子機制；
2. 多維度分析中藥各組分調(diào)控下的基因表達變化，助力篩選活性化合物、揭示藥物的潛在靶點、預測藥效或潛在毒性；
3. 識別出對于某類疾病有調(diào)控功效的活性藥物分子，為疾病和藥物間找到基于基因Signature相似性所構(gòu)建的關(guān)系橋梁。
丨 研究案例
研究案例1：DRUG-seq技術(shù)助力中藥復方有效成分篩選
廈門大學吳彩勝教授教授團隊對抗疫名方連花清瘟膠囊開展深入探究。通過復方成分鑒定和藥代動力學分析全面解析了其中的活性成分和吸收、分布、代謝、排泄特性。并通過DRUG-seq技術(shù)篩選其中具有免疫或炎癥調(diào)節(jié)作用的主要化合物，通過降維和聚類分析揭示各成分對多種炎癥免疫通路的調(diào)控作用。最終結(jié)合RNA-seq、網(wǎng)絡藥理學和功能性實驗，將復方成分、核心基因與調(diào)控途徑進行整合，完整闡釋了連花清瘟膠囊多組分如何協(xié)同治療呼吸道疾病的機理。
研究案例2：基于DRUG-seq技術(shù)發(fā)現(xiàn)潛在化合物的新靶點
北京大學未來技術(shù)學院、生命科學聯(lián)合中心研究團隊基于DRUG-seq技術(shù)通過對比小分子處理后的轉(zhuǎn)錄譜來發(fā)現(xiàn)不同樣品之間細胞內(nèi)在調(diào)控的相似性，從化合物庫中篩選到了在轉(zhuǎn)錄譜上和目標小分子高度相似的候選化合物。進一步對藥物作用的靶點和內(nèi)在機制進行確認，結(jié)合體內(nèi)外功能性實驗，最終證實目標小分子對細胞重編程的作用。此外，本研究為基于DRUG-seq進行小分子靶點研究提供了新的策略。
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