Compreender a relação entre as células e suas localizações dentro dos tecidos é uma parte importante para aprender mais sobre biologia e potencialmente curar várias doenças, como o câncer e outras doenças heterogêneas.
Spatialomics (era da ômica espacial), é o método de pesquisa que permite aos cientistas medir a atividade dos genes das células dentro dos tecidos e mapear onde a atividade está acontecendo. Nomeada o método do ano pela Nature em 2020, a “espacialômica”, também chamada de transcriptômica resolvida espacialmente ou transcriptômica espacial, está transformando a pesquisa em câncer, neurologia e imunologia, entre outras áreas. Agora, a 10x Genomics, empresa de tecnologia de ciências da vida, anunciou uma nova maneira de estudar a “espacialômica” em amostras de tecido preservadas.
Mapeamento da atividade do gene em tecidos preservados
A 10x Genomics tem uma plataforma avançada para transcriptômica espacial chamada Visium Spatial Gene Expression, que combina técnicas histológicas com o poder do sequenciamento de RNA em larga escala, permitindo o mapeamento da expressão gênica com a retenção da relação entre as células e da organização morfológica dos tecidos. Compreender essa relação é fundamental para entender o desenvolvimento normal e a patologia da doença. O Visium mede o mRNA total – as moléculas de instrução portadoras de mensagem do DNA – em seções de tecido intacto e mapeia onde a atividade do gene está acontecendo.
Embora o Visium já esteja sendo usado por muitos pesquisadores, a 10x descobriu uma oportunidade de torná-lo ainda mais útil para os cientistas. Até então, o Visium só podia ser utilizado com tecido fresco congelado, porém, em geral, amostras clínicas são imediatamente colocadas em formalina (formaldeído) ou outra solução para preservá-las. No entanto, estudar a expressãogênica em tecidos preservados é uma tarefa complicada, uma vez que o RNA desses tecidos é mais suscetível ser quimicamente modificado e degradado ao longo do processo de fixação e armazenamento.
Então, a 10x Genomics desenvolveu uma química específica maneira de mudar isso com o VisiumSpatial GeneExpression, compatível com esse tipo de amostras fixadas em formalina e embebidas em parafina (FFPE), uma solução aguardada por muitos pesquisadores. O VisiumFFPE tem muitas aplicações potenciais, como o estudo de amostras de biobancos com tecidos preservados ou de amostras retiradas de pacientes durante a cirurgia.
A plataforma cria a oportunidade de estudar os estados celulares de mais amostras disponíveis que estão vinculadas à resposta ao tratamento e aos resultados. À medida que as tecnologias vêm se desenvolvendo, estudos, antes impossíveis de serem realizados, agora podem ser concretizados, como a visualização da complexidade de uma doença, a descoberta de novos marcadores, a identificação de tipos celulares e perfis de expressão, o mapeamento da organização espacial da amostra de acordo com a morfologia e região de interesse e a identificação de padrões de expressão gênica considerando a localização celular.
Em um estudo recente, pesquisadores japoneses analisaram o perfil de expressão gênica de amostras de tecidos FFPE de pacientes com carcinomaductalinsitu (CDIS) de mama, afim de avaliar fatores que contribuam para a progressão para carcinomaductalinvasivo (CDI). Embora vários marcadores candidatos estejam disponíveis, marcadores relevantes para delinear as categorias de risco ainda não foram estabelecidos. A assinatura de expressão principal consiste em três receptores de superfície celular: receptor 2 do fator de crescimento epidérmico (proteína HER2) (ERBB2); receptor de estrogênio (proteína ER) (ESR1) e receptor de progesterona (proteína PR) (PGR), mas o fenótipo e as taxas de sobrevida variam.
Para entender melhor a tumorigêneseCDIS, os pesquisadores avaliaram o perfil espacial do transcriptoma do microambiente tumoral usando Visium para FFPE, afim de correlacionar a morfologia com os genes expressos. Assim, a análise do transcriptomaespacial revelou que a disfunção de GATA3 em CDIS leva à progressão para câncer invasivo em vários casos. Assim, também foi demonstrado que as célulasCDIS com mutações PIK3CA, não possuem quaisquer alterações genômicas ou transcriptômicas que levam à transição maligna. Muito em breve, estudos clínicos poderão fornecer um algoritmo preciso para distinguir entre CDIS de alto e baixo risco usando marcadores identificados nesse estudo.
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Fonte: Genomic profiling reveals heterogeneous populations of ductal carcinoma in situ of the breast. S Nagasawa et al., Commun Biol 4, 438 (2021). https://doi.org/10.1038/s42003-021-01959-9
