Investigadors del Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG), ubicat al Parc Científic de Barcelona, juntament amb el St. Jude Children’s Research Hospital (els EUA) i la Universitat d’Adelaide (Austràlia), han desenvolupat una tècnica revolucionària anomenada STAMP, que permet analitzar milions de cèl·lules individuals alhora utilitzant plataformes d’imatge espacial d’última generació, sense necessitat de recórrer a la seqüenciació. L’estudi, publicat en la revista Cell, ha demostrat reduir significativament el temps i el cost de l’anàlisi, alhora que multiplica el nombre de cèl·lules que es poden estudiar simultàniament —de milers a milions—, oferint així una alternativa accessible a laboratoris de recerca i farmacèutiques. 

Fins ara, desxifrar la complexitat de les cèl·lules en la sang, en òrgans o en teixits implicava llegir milions de lletres —A, G, C i T— mitjançant la seqüenciació, per a després assemblar-les en un llibre d’instruccions que revela com funciona cadascuna d’elles, ja estiguin sanes o malaltes. Ara, per primera vegada, gràcies a la nova eina STAMP és possible capturar imatges d’alta resolució de cèl·lules a partir de mostres líquides i, el que és encara més innovador, sense necessitat de seqüenciar-les.

El nom complet d’aquesta tècnica revolucionària — Single-Cell Transcriptomics Analysis and Multimodal Profiling throught Imaging (STAMP) — revela ja quines són les seves principals innovacions. En primer lloc, permet estudiar les cèl·lules individuals amb procedències molt diverses, ja es trobin en mostres de sang (per exemple, biòpsies líquides), cèl·lules tumorals, cèl·lules mare embrionàries, i ja es tracti de les mateixes cèl·lules com només dels seus nuclis. En segon lloc, STAMP fa possible analitzar el transcriptoma (el conjunt d’ARN que reflecteix quins gens estan actius, o s’estan expressant) i el proteoma (les proteïnes que defineixen com funciona una cèl·lula), tant de manera independent com simultània. Finalment, la tècnica capta aquesta informació molecular a través d’imatges —utilitzant tecnologies de genòmica espacial— en lloc de seqüenciar les mostres, la qual cosa aporta a més informació sobre la forma i la morfologia cel·lular.

Segons el Dr. Holger Heyn, líder del Grup de Genòmica de Cèl·lula Única al CNAG i un dels autors de l’estudi: “STAMP pot suposar un canvi radical en la comprensió de malalties complexes com el càncer, els trastorns neurodegeneratius i les afeccions autoimmunes. En revelar canvis clau en la morfologia cel·lular, així com en els perfils d’ARN i proteïnes de milions de cèl·lules o centenars de mostres, STAMP revela pistes ocultes sobre la biologia de les malalties i la resposta als tractaments que abans eren impossibles de detectar. Amb aquesta tecnologia, obrim la porta a avanços revolucionaris en medicina de precisió, que permeten desenvolupar diagnòstics i teràpies altament dirigides capaces de transformar els resultats clínics”.

Una de les grans contribucions de STAMP és fer que l’anàlisi de cèl·lula única sigui més ràpid i accessible per als laboratoris de recerca i la indústria farmacèutica. A més de reduir de manera notable els costos i el temps experimental, aquesta tècnica proporciona informació molecular clau que resultava difícil d’obtenir amb els mètodes tradicionals, com la identificació de poblacions cel·lulars extremadament rares, que seria el cas de les cèl·lules tumorals circulants (CTCs), fonamentals per a comprendre la metàstasi.

La principal innovació de STAMP es troba en la mateixa preparació de les mostres. En lloc d’aïllar les cèl·lules en microgotes, STAMP fixa i permeabilitza les cèl·lules en suspensió i les fixa a portaobjectes compatibles amb tècniques d’imatge, “estampant-les” en monocapes uniformes. Aquest enfocament permet analitzar cèl·lules de biòpsies líquides o cultius in vitro com si fossin segments de teixit, emprant instruments de genòmica espacial d’última generació.

“Aquestes tècniques basades en imatge ens permeten veure no sols què fan les cèl·lules a escala molecular, sinó també on estan, com són i amb quines altres cèl·lules interactuen”, explica la Dra. Anna Pascual-Reguant, líder de l’equip de Genòmica Espacial al CNAG i primera autora de l’estudi. “Quan combinem el perfilat de cèl·lula única amb plataformes d’imatge d’alt rendiment, STAMP capta tant el funcionament intern com les propietats físiques de milions de cèl·lules en un únic experiment. Porta la biologia de cèl·lula única un pas més enllà: és més escalable, més econòmica, capaç d’analitzar múltiples paràmetres alhora, i estableix un pont cap a sistemes experimentals com per exemple els cultius combinats o estudis de resposta cel·lular a fàrmacs”.

» Article de referència: Pitino, E., Plummer, J., et al. (2025). STAMP: Single‑Cell Transcriptomics Analysis and Multimodal Profiling through Imaging. Cell. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.05.027

» Enllaç a la notícia: web del CNAG [+]