A função celular no tecido depende do ambiente local. Mapear as propriedades moleculares das células e adquirir sua localização exata dentro de um tecido é essencial para uma melhor compreensão da doença.
O surgimento da transcriptômica espacial permitiu o mapeamento da expressão gênica em escala genômica. Ainda assim, falta a capacidade de capturar informações epigenéticas espaciais do tecido no nível celular e na escala do genoma. Agora, uma equipe de Yale e os pesquisadores do Karolinska Institutet desenvolveram uma tecnologia para perfis de acessibilidade de cromatina resolvidos espacialmente de seções de tecido. O método pode ajudar a criar atlas moleculares detalhados de células individuais em diferentes tecidos e visa entender melhor como as doenças se desenvolvem.
O método define quais regiões do cromatina são acessíveis em todo o genoma em células em locais específicos em um tecido.
A ativação do gene requer essa acessibilidade da cromatina, que oferece percepções distintas sobre a condição molecular de qualquer célula em particular. Um avanço significativo na compreensão da identidade celular, do estado celular e dos mecanismos subjacentes que controlam a expressão dos genes - conhecido como epigenética – no desenvolvimento de vários tecidos ou doenças é a capacidade de combinar a análise da acessibilidade da cromatina com a localização espacial das células.
Rong Fan, professor de engenharia biomédica em Yale, disse: “Agora podemos identificar os tipos de células para construir um atlas celular espacial com base na acessibilidade da cromatina. Podemos ver diretamente os tipos de células em um nível epigenético para uma melhor definição dos estados celulares ou para descobrir os tipos de células”.
Os cientistas traçaram o perfil de tecidos de camundongos e humanos usando um método chamado 'espacial-ATAC-seq.' O uso desse método no tecido cerebral permitiu aos cientistas ver como várias regiões do cérebro se desenvolvem de maneira complexa. Para obter informações sobre a organização dos tipos de células imunes, eles também aplicaram ao tecido da amígdala humana.
Fã disse, “Teremos uma visão global imparcial e uma visão de resolução muito mais precisa de todos os possíveis estados celulares e, mais importante, 'ver' onde eles estão no tecido. É uma ferramenta poderosa para construir mapas de células e atlas de células.”
Yanxiang Deng, um associado de pós-doutorado no laboratório de Fan e principal autor do estudo, disse que usando o novo método, eles poderiam identificar o epigenoma dos tipos de células no tecido cerebral do camundongo em sua localização nativa”.
Gonçalo Castelo-Branco, professor de biologia celular glial no Karolinska Institutet, dito, “A aplicação de ATAC-Seq espacial em tecidos doentes pode nos permitir, em um futuro próximo, identificar transições entre estados epigenéticos em células específicas no contexto do nicho da doença, o que fornecerá informações sobre os mecanismos moleculares que mediam a aquisição de estados celulares patológicos. ”
Jornal de referência:
- Deng, Y., Bartosovic, M., Ma, S. et al. Perfil espacial da acessibilidade da cromatina em tecidos de camundongos e humanos. Natureza (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05094-1
