Generación y análisis posterior de transcriptomas de una sola célula y de un solo núcleo en organoides cerebrales

Estamos desarrollando y optimizando modelos de organoides con el fin de aplicarlos en el modelado de enfermedades. Nuestro objetivo es comprender el mecanismo molecular que subyace al desarrollo y la progresión de la enfermedad, y estamos trabajando en estrecha colaboración con el laboratorio de Nikolaus Rajewsky, quien está desarrollando y aplicando las tecnologías unicelulares y espaciales para comprender cómo el ARN regula la expresión génica en la salud y la enfermedad. En los últimos años, los organoides cerebrales han surgido como plataformas experimentales y traslacionales para estudiar enfermedades específicas de los pacientes.

Por lo tanto, no es de extrañar que los desarrollos más recientes apunten a mejorar la complejidad de los modelos de organoides cerebrales. Por ejemplo, ahora somos capaces de generar organoides específicos de la región del cerebro y también utilizar organoides cerebrales para ensamblajes de múltiples organoides. Además, se han implementado varios métodos para introducir células de vascularización e inmunitarias en los organoides cerebrales.

Actualmente, una de las tecnologías más avanzadas en investigación que estamos utilizando en este laboratorio es la transcriptómica espacial, que permite la evaluación de la expresión génica dentro de tejido intacto. Esto es crucial para comprender cómo varían los perfiles de expresión génica de diferentes tipos de células en diferentes regiones dentro de un tejido. Otro avance reciente que se ha realizado es la multiómica de una sola célula, que permite el análisis de múltiples módulos de una sola célula, lo que da un enfoque más holístico en el análisis de estas células.

Empleamos organoides cerebrales y métodos de transcriptómica espacial y unicelular para comprender los mecanismos subyacentes de enfermedades humanas como el síndrome de Leigh y la encefalitis por herpes simple. Además, desarrollamos métodos de transcriptómica espacial de alta resolución y rentables llamados Open-ST. Comparamos y optimizamos el método de secuenciación de ARN de una sola célula y de un solo núcleo para comprender qué tan bien se desempeñan con respecto a la recuperación del tipo de célula en el tejido organoide cerebral.