La función celular en el tejido depende del entorno local. Mapear las propiedades moleculares de las células mientras se adquiere su ubicación exacta dentro de un tejido es esencial para una mejor comprensión de la enfermedad.
La aparición de la transcriptómica espacial ha permitido el mapeo de la expresión génica a escala del genoma. Aún así, falta la capacidad de capturar información epigenética espacial del tejido a nivel celular y a escala del genoma. Ahora, un equipo de Yale y los investigadores del Karolinska Institutet han desarrollado una tecnología para el perfilado de accesibilidad a la cromatina de secciones de tejido con resolución espacial. El método podría ayudar a crear atlas moleculares detallados de células individuales en diferentes tejidos y tiene como objetivo comprender mejor cómo se desarrollan las enfermedades.
El método define qué regiones del cromatina son accesibles en todo el genoma en células en lugares específicos de un tejido.
La activación de genes requiere esta accesibilidad a la cromatina, que ofrece distintos conocimientos sobre la condición molecular de cualquier célula en particular. Un avance significativo en la comprensión de la identidad celular, el estado celular y los mecanismos subyacentes que controlan la expresión de los genes, conocido como epigenética – en el desarrollo de diversos tejidos o enfermedades es la capacidad de combinar el análisis de la accesibilidad de la cromatina con la ubicación espacial de las células.
Rong Fan, profesor de ingeniería biomédica en Yale, dijo: “Ahora podemos identificar los tipos de células para construir un atlas espacial de células basado en la accesibilidad de la cromatina. Podemos ver directamente los tipos de células a nivel epigenético para una mejor definición de los estados celulares o para descubrir tipos de células”.
Los científicos perfilaron tejidos humanos y de ratón usando un método llamado 'ATAC-seq espacial'. El uso de este método en el tejido cerebral permitió a los científicos ver cuán intrincadamente se desarrollan varias regiones del cerebro. Para obtener información sobre la organización de los tipos de células inmunitarias, también lo aplicaron al tejido de las amígdalas humanas.
fan dijo, “Obtendremos una vista global imparcial, y una vista de resolución mucho más fina, de todos los estados celulares posibles y, lo que es más importante, 'veremos' dónde están en el tejido. Es una herramienta poderosa para crear mapas de celdas y atlas de celdas”.
Yanxiang Deng, asociado postdoctoral en el laboratorio de Fan y autor principal del estudio, dijo que al usar el nuevo método, pudieron identificar el epigenoma de los tipos de células en el tejido cerebral del ratón en su ubicación nativa”.
Goncalo Castelo-Branco, profesor de biología de células gliales en Karolinska Institutet, dijo, “La aplicación de ATAC-Seq espacial en tejidos enfermos podría permitirnos en un futuro cercano identificar transiciones entre estados epigenéticos en células específicas en el contexto del nicho de la enfermedad, lo que brindará información sobre los mecanismos moleculares que median la adquisición de estados celulares patológicos. ”
Referencia de la revista:
- Deng, Y., Bartosovic, M., Ma, S. et al. Perfilado espacial de la accesibilidad a la cromatina en tejidos humanos y de ratón. Naturaleza (2022). DUELE: 10.1038/s41586-022-05094-1
