Geração e análise a jusante de transcriptomas de célula única e núcleo único em organoides cerebrais

Estamos desenvolvendo e otimizando modelos organoides para aplicá-los na modelagem de doenças. Nosso objetivo é entender o mecanismo molecular subjacente ao desenvolvimento e progressão da doença, e estamos trabalhando em estreita colaboração com o Laboratório Nikolaus Rajewsky, que está desenvolvendo e aplicando as tecnologias espaciais e de célula única para entender como o RNA regula a expressão gênica na saúde e na doença. Nos últimos anos, os organoides cerebrais surgiram como plataformas experimentais e translacionais para estudar doenças específicas do paciente.

Portanto, não é surpreendente que os desenvolvimentos mais recentes tenham visado melhorar a complexidade dos modelos organoides cerebrais. Por exemplo, agora somos capazes de gerar organoides específicos da região do cérebro e também usar organoides cerebrais para montagens de vários organoides. Além disso, vários métodos foram implementados para introduzir vascularização e células imunes em organoides cerebrais.

Atualmente, uma das tecnologias mais avançadas em pesquisa que estamos usando neste laboratório é a transcriptômica espacial, que permite a avaliação da expressão gênica dentro do tecido intacto. Isso é crucial para entender como os perfis de expressão gênica de diferentes tipos de células variam em diferentes regiões dentro de um tecido. Outro avanço recente que foi feito é a multiômica de célula única, que permite a análise de vários módulos de uma única célula, o que dá uma abordagem mais holística na análise dessas células.

Empregamos organoides cerebrais e métodos transcriptômicos espaciais e de célula única para entender os mecanismos subjacentes de doenças humanas, como a síndrome de Leigh e a encefalite por herpes simplex. Além disso, desenvolvemos métodos de transcriptômica espacial de alta resolução e custo-benefício chamados Open-ST. Comparamos e otimizamos o método de sequenciamento de RNA de célula única e núcleo único para entender o desempenho deles em relação à recuperação do tipo de célula no tecido organoide cerebral.