cs genetics，另一家无需仪器的单细胞分析技术提供商

[ixxmu]

https://mp.weixin.qq.com/s/20tfkLTgFqOjj-4bhCWGTg

[ixxmu]

cs genetics，另一家无需仪器的单细胞分析技术提供商 by 我是建设者

英国初创公司cs genetics是另一家无需仪器的单细胞组学技术提供商。

从技术路径上来看，cs genetics与上篇写到的scipio有异曲同工之妙…

这个月初，cs genetics推出了首款产品SimpleCell 单细胞3' 基因表达试剂盒，核心是其特有的动能限制技术（Kinetically Confined），提供了一种易获取、无需仪器且可扩展的解决方案。

cs genetics是由公司创始人兼首席技术官 Lucas Edelman 于2014年在剑桥大学获得博士学位后开发创立的（但cs genetics不隶属于任何学术机构）。在过去几年中，公司一直处于隐身模式，开发验证技术。

Lucas Edelman开发了一种称为“编码链测序”的分子索引indexing方法（cs genetics的名字由此而来），以及分析循环微粒中的核酸的专有方法。这样的技术组合可以对单个分子、单个细胞或单个循环微粒（如外泌体、细胞外囊泡、凋亡小体和其他各种大小的核酸团块等）进行索引或条形码编码，而且反应可以在单一溶液或单个样品管内直接进行，不需要分区或者复杂的微流体操作。

cs genetics早期目标是开发一种通过检测循环核酸进行疾病检测和评估的创新方法，类似于肿瘤早筛这样的场景。但公司后来放弃了液体活检及进行诊断开发的思路，转而进入到了单细胞分析技术的开发，这可能与公司的资金及资源有限相关。

cs genetics构建的单细胞创新方法，基于“动力学限制”这种新型的分子扩散热力学控制模式，用于驱动在实验室中普通的塑料器皿（如 PCR 管和板）中进行高保真的单细胞索引。这使用cs genetics创新开发的分子索引试剂将索引序列直接传送到单细胞中，并使用动力学限制在单管溶液相反应中同时对数千个细胞进行索引。（文末有关于这一方法的具体解释。）

这一方法的一个优势就在于，无需对单细胞进行物理分离即可进行单细胞索引，从而无需特殊设备，只要有一台可以旋转带状管或板的离心机、移液器，如果是多通道移液器就更完美，一台PCR仪，用户就可以执行这个协议。此外，该协议基于溶液方案，不涉及组合索引或乳液，执行起来相对简单。动能限制的多功能性使得单细胞实验变得简单、快速和灵活，并允许直接将实验设计扩展到多个数量级。

cs genetics在在人类和小鼠细胞上广泛测试了其技术，包括外周血单核细胞（PBMC）、冷冻全血样本、神经元、小鼠脑组织和脾组织的细胞以及CAR-T细胞等。似乎还未看到其在福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织样本上测试其方法。

至于灵敏度，cs genetics内部数据表明，其方法通常可以捕获每个细胞 2,000 多个基因。最终其产品规格目标是每个样本最多包含 5,000 个细胞，实现 40% 以上的细胞捕获率。

就周转时间而言，从检测到测序的工作流程大约需要七个小时，后续公司可能考虑自动化制备的可行性。

至于定价，由于不需要仪器，cs genetics将比10x的技术便宜得多，同时与其他免仪器单细胞技术可比。最新发布的产品称，无论实验规模或购买量如何，每个样品的成本均低于500 美元。

公司的产品适用于 Illumina 测序，但单细胞文库可以转换适应其他平台。公司的内部研究表明，使用 Element与 Illumina 平台对相同样本进行测序时，数据质量相当。此外，由于这一方法对细胞温和，可以自然地获得长的 RNA 片段，于是公司还使用 PacBio 测序测试了产品，在没有任何优化的情况下，产生了“不错的结果”和 2 kb 的读长。

在单细胞数据分析方面，cs genetics提供基于Nextflow的开源 scRNA-Seq 数据管道，并没有自己去开发分析软件，但基于其云端运行的分析所生成的计数表可以直接导入到Seurat或Scanpy中进行进一步分析。此外，公司与多组学数据分析软件提供商 Rosalind 建立合作，将其无仪器单细胞样品制备技术和 Rosalind 的基于云的软件平台结合起来，使研究人员能够分析、解释和协作多组学数据。

cs genetics在2022年初任命前Illumina区域和细分市场营销副总裁 Jeremy Preston 为首席商务官，在一年后又把他提升为CEO，以积极推动产品化进程，而创始人Luke Edelman转任CTO。但今年九月份，cs genetics任命了新的CEO，由QuantaLife 的创始人（在被 Bio-Rad收购之前，他一直担任该公司的首席执行官）Bill Colston出任。

去年6月份，cs genetics公司启动了一项技术获取计划，但由于资源有限，只接受了大约十几个早期客户。后续，公司又进一步提升了产品的稳健性和可重复性，于最近商业化推出了首款产品，其只有两个盒装组件，有 8 个样本和 16 个样本两种规格。

cs genetics的技术相对简单且具有成本效益，但与市场上的其他产品（包括 10x等目前占主导地位的公司的产品）相比，该方法的表现如何仍还需更多结果来提示。

但本质上，单个细胞与CPair的一一配对能力、通过后续的热激活来实现细胞裂解的能力提示了很多想象空间。除了转录分析之外，公司称还计划进一步开发其动力学限制技术用于其他场景，如使用抗体选择性捕获单细胞，此外也建立了单细胞水平蛋白质组学分析的概念验证工作。

期待看到更多数据和进展。

动力学限制单细胞索引的关键程序步骤包括单细胞与单个索引试剂的配对、细胞裂解和索引寡核苷酸的释放、以及溶液中的动力学限制下的单细胞索引标记。

这一过程中使用了两项核心创新来实现：一种名为CPair的index标记试剂，可将索引序列直接传递至单个细胞；以及动力学限制缓冲液 (KCB)，一种双功能试剂，可实现热激活细胞裂解和动力学限制单细胞索引标记。

具体来说，CPair是一种双功能索引试剂，珠子上附着编码链（工程化生成的DNA链），编码链末端锚定有细胞结合分子，编码链上杂交着用于索引的oligo。

当细胞被引入 CPair 试剂时，优化的化学计量会驱动 CPair 和细胞之间以一对一的比例结合。一旦细胞与 CPair 试剂结合，它们就可以在进一步处理之前储存在冰上或冷冻。

细胞与CPair配对后，添加专有的粘稠缓冲液，也就是动态限制缓冲液KCB，KCB旨在防止细胞-CPair 复合物之间的索引寡核苷酸的空间扩散。数据显示，随着动能限制强度的增加，溶液相中单细胞索引的保真度和检测的灵敏度都提高了。

通过加热激活裂解细胞，释放其内含核酸，同时升高的温度还会从编码链中释放出索引oligo，随后通过冷却反应使索引oligo与目标核酸杂交。从那里，用户可以继续使用标准分子生物学技术来制备单细胞测序文库。

参考：

https://www.csgenetics.com/

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.01.621570v1

声明：

本文只代表个人观点，不包含任何投资建议。文章信息及附图、视频均整理来自于公开可获取的内容，若涉及隐私或保密信息或若有侵权，可联系删除。限于个人理解及判读，文中信息可能有不当或不准确的地方，还请留言或私信指正。

欢迎点击关注、转发、分享给更多感兴趣的朋友！！