gatingmenetelmiä

Gatingmenetelmät ovat analyyttisiä lähestymistapoja soluryhmien erottamiseen virta- tai massasytometrian keräämästä single-cell -datasta. Portti (gate) on raja tai alue, jonka avulla tiettyjä tapahtumia valitaan tai rajataan pois niiden markerien ilmentymisen perusteella. Gating mahdollistaa esimerkiksi soluryhmien, kuten immuunisolu- tai syöpäsoluparien, tunnistamisen ja tilastollisen analyysin.

Manuaalinen gating perustuu tutkijan harkintaan: hän piirtää kaksidimensionaalisia plotsia ja asettaa portteja eri populaatioiden erottamiseksi. Edut ovat intuitiivisuus ja kontrolli; haitat ovat subjektiivisuus, toistettavuuden haasteet sekä suurten datasetien työläys.

Automatisoidut gating- menetelmät käyttävät algoritmeja, jotka määrittelevät portit ilman jatkuvaa manuaalista ohjausta. Klusterointipohjaiset lähestymistavat, kuten k-means tai Gaussian mixture models, sekä tiheys- tai mallipohjaiset menetelmät tukevat suurten ja monitahoisten datasetien jäsentämistä. Erityisesti virta- ja massasytometrian saralla kehitetyt työkalut kuten FlowSOM, PhenoGraph ja SPADE ovat yleisesti käytettyjä. Näillä menetelmillä voidaan löytää tuntemattomia tai harvinaisia populaatioita sekä parantaa toistettavuutta.

Korkean ulottuvuuden gating yhdistää ominaisuuksien tiheys- ja klusterointivetoisen analyysin visuaalisiin esityksiin, kuten t-SNE tai UMAP, joilla datan rakenne havainnollistuu ja jonka jälkeen portteja voidaan määrittää tai tarkentaa. Tällainen kokonaisuus soveltuu erityisesti CyTOF- ja laajojen markerikohtaisten analyysien tukemiseen.

Datan esikäsittely on keskeistä gatingin onnistumiselle: korjaus, kompensaatio, transformaatiot (esimerkiksi log- tai biexponentiaalinen), sekä epäolennaisista tapahtumista poistaminen, kuten kuolleet solut tai epäyksittäiset partikkelit. Porttien dokumentointi ja raportoitu gating-strategia ovat olennaisia tutkimuksen toistettavuuden kannalta. Ongelmia voivat aiheuttaa päällekkäiset tai harvinaiset populaatiot sekä mittausvälineiden variaatiot; näihin liittyy tarve standardoida käytännöt ja käyttää laadunvarmistusta.