Funcția celulară în țesut depinde de mediul local. Cartografierea proprietăților moleculare ale celulelor în timp ce obținerea locației lor exacte într-un țesut este esențială pentru o mai bună înțelegere a bolii.
Apariția transcriptomicii spațiale a permis cartografierea expresiei genelor la scară genomică. Cu toate acestea, lipsește capacitatea de a capta informații epigenetice spațiale ale țesutului la nivel celular și la scara genomului. Acum, o echipă de Yale si cercetatorii de la Karolinska Institutet a dezvoltat o tehnologie pentru profilarea accesibilitatii cromatinei rezolvate spatial a sectiunilor de tesut. Metoda ar putea ajuta la crearea de atlase moleculare detaliate ale celulelor individuale din diferite țesuturi și își propune să înțeleagă mai bine cum se dezvoltă bolile.
Metoda definește ce regiuni ale cromatină sunt accesibile la nivelul întregului genom în celule în locații specifice dintr-un țesut.
Activarea genelor necesită această accesibilitate a cromatinei, care oferă perspective distincte asupra stării moleculare a oricărei celule particulare. Un progres semnificativ în înțelegerea identității celulei, a stării celulei și a mecanismelor care stau la baza care controlează expresia genelor - cunoscut sub numele de Epigenetics – în dezvoltarea diferitelor țesuturi sau boli este capacitatea de a combina analiza accesibilității cromatinei cu localizarea spațială a celulelor.
Rong Fan, profesor de inginerie biomedicală la Yale, a spus: „Acum putem identifica tipurile de celule pentru a construi un atlas spațial de celule bazat pe accesibilitatea cromatinei. Putem vedea direct tipurile de celule la nivel epigenetic pentru o mai bună definire a stărilor celulare sau pentru a descoperi tipurile de celule.”
Oamenii de știință au profilat atât țesuturile de șoarece, cât și cele umane, folosind o metodă numită „spatial-ATAC-seq”. Folosirea acestei metode pe țesutul cerebral a permis oamenilor de știință să vadă cât de complicat se dezvoltă diferite regiuni ale creierului. Pentru a obține o perspectivă asupra organizării tipurilor de celule imune, ei l-au aplicat și pe țesutul amigdalelor umane.
Fan a spus, „Vom obține o vedere globală imparțială și o vizualizare cu rezoluție mult mai fină a tuturor stărilor posibile ale celulelor și, mai important, „vedem” unde se află acestea în țesut. Este un instrument puternic pentru construirea de hărți și atlase celulare.”
Yanxiang Deng, asociat postdoctoral în laboratorul lui Fan și autorul principal al studiului, a spus că prin utilizarea noii metode, ei ar putea identifica epigenomul tipurilor de celule din țesutul creierului de șoarece în locația lor natală.”
Goncalo Castelo-Branco, profesor de biologie a celulelor gliale la Institutul Karolinska, a spus, „Aplicarea ATAC-Seq spațială în țesuturile bolnave ne-ar putea permite, în viitorul apropiat, să identificăm tranzițiile între stările epigenetice în anumite celule în contextul nișei bolii, ceea ce va oferi perspective asupra mecanismelor moleculare care mediază dobândirea stărilor celulare patologice. ”
Referința jurnalului:
- Deng, Y., Bartosovic, M., Ma, S. şi colab. Profilul spațial al accesibilității cromatinei în țesuturile de șoarece și umane. Natură (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05094-1
