Génération et analyse en aval de transcriptomes unicellulaires et mononucléiaux dans des organoïdes cérébraux

Nous développons et optimisons des modèles d’organoïdes afin de les appliquer à la modélisation des maladies. Notre objectif est de comprendre le mécanisme moléculaire sous-jacent au développement et à la progression de la maladie, et nous travaillons en étroite collaboration avec le laboratoire Nikolaus Rajewsky, qui développe et applique les technologies unicellulaires et spatiales afin de comprendre comment l’ARN régule l’expression des gènes dans la santé et la maladie. Ces dernières années, les organoïdes cérébraux sont devenus des plateformes expérimentales et translationnelles pour l’étude de maladies spécifiques aux patients.

Par conséquent, il n’est pas surprenant que les développements les plus récents visaient à améliorer la complexité des modèles d’organoïdes cérébraux. Par exemple, nous sommes maintenant en mesure de générer des organoïdes spécifiques à une région du cerveau et d’utiliser également des organoïdes cérébraux pour des assemblages multi-organoïdes. De plus, diverses méthodes ont été mises en œuvre pour introduire la vascularisation et les cellules immunitaires dans les organoïdes cérébraux.

À l’heure actuelle, l’une des technologies les plus avancées que nous utilisons dans ce laboratoire est la transcriptomique spatiale, qui permet d’évaluer l’expression des gènes dans les tissus intacts. Ceci est crucial pour comprendre comment les profils d’expression génique de différents types de cellules varient dans différentes régions d’un même tissu. Une autre avancée récente qui a été réalisée est la multiomique unicellulaire, qui permet l’analyse de plusieurs modules d’une seule cellule, ce qui donne une approche plus holistique dans l’analyse de ces cellules.

Nous utilisons des organoïdes cérébraux et des méthodes de transcriptomique unicellulaire et spatiale pour comprendre les mécanismes sous-jacents de maladies humaines telles que le syndrome de Leigh et l’encéphalite à herpès simplex. De plus, nous avons développé des méthodes de transcriptomique spatiale à haute résolution et rentables appelées Open-ST. Nous avons comparé et optimisé la méthode de séquençage de l’ARN unicellulaire et mononucléus pour comprendre leur performance en ce qui concerne la récupération du type cellulaire dans le tissu organoïde cérébral.