A Sequenciação de RNA de Célula Única Permite a Investigação de Tumores

A tecnologia de sequenciação de RNA de célula única (scRNA-seq) revolucionou a nossa compreensão da heterogeneidade celular ao fornecer informações transcriptómicas detalhadas ao nível de célula única, sendo amplamente utilizada em muitos campos. Com o desenvolvimento da tecnologia de sequenciação, separação celular e amplificação do genoma completo, a tecnologia de sequenciação de célula única para sequenciar genomas a nível de célula única está gradualmente a emergir. Por um lado, resolve o problema de que micro amostras não podem ser detetadas, e por outro lado, analisa melhor a heterogeneidade da variação genética entre diferentes células.

O processo de sequenciação de célula única inclui: isolamento e preparação de células únicas, extração e amplificação de material genético, e sequenciação de alto rendimento de material genético. Com a chegada da era da terapia de precisão, tem sido aplicada a uma série de pesquisas biomédicas e ensaios clínicos, como deteção de tumores, desenvolvimento embrionário, terapia com células imunes e diferenciação de células estaminais, tornando-se o foco da pesquisa em ciências da vida.

Análises de célula única revelam microambiente tumoral supressor do câncer colorretal humano

A scRNA-seq tem sido amplamente utilizada para investigar a heterogeneidade celular em quase todos os tipos de câncer, com avanços substanciais nas técnicas experimentais disponíveis e em pipelines de bioinformática nos últimos anos. O microambiente tumoral (TME) influencia tanto o progresso do tumor como a resposta à imunoterapia. A sequenciação de RNA de célula única (scRNA-seq) fornece uma caracterização detalhada sem precedentes dos transcriptomas da diversidade e heterogeneidade celular, permitindo assim uma avaliação abrangente da complexidade do microambiente tumoral. Os investigadores geraram 34.037 transcriptomas de célula única e um panorama de acessibilidade da cromatina de 6525 células únicas, amostrando 12 pacientes com câncer colorretal (CRC). Utilizando scRNA-seq ATAC e perfilando o panorama epigenético e inferindo motivos de fatores de transcrição, exploraram ainda mais os mecanismos moleculares subjacentes. Este estudo fornece um recurso rico para o estudo adicional do impacto das células imunes e da pesquisa translacional para o câncer colorretal humano. O mais importante, revela que as células imunes e as células não imunes constituem juntas os complexos componentes do microambiente tumoral do CRC, fornecendo dados de referência valiosos para o tratamento do câncer colorretal humano como um novo alvo de imunoterapia.

Perfis de scRNA-seq da CRC humana

scRNA-seq para analisar o fenótipo maligno e a trajetória de desenvolvimento

As malignidades infantis provavelmente surgem de células precursoras durante o desenvolvimento embrionário ou no início do desenvolvimento pós-natal. O neuroblastoma (NB) foi confirmado como o tumor sólido extracraniano mais comum que ocorre na infância. Avanços recentes na pesquisa de célula única fortaleceram as associações entre a tumorigenese de vários cânceres pediátricos e o desenvolvimento anormal de células fetais relevantes.

Atualmente, o reconhecimento da diversidade fenotípica do NB a uma resolução de célula única ainda é insuficiente. A sequenciação de RNA de célula única (scRNA-seq) foi realizada em embriões humanos precoces, glândulas adrenais fetais e tumores primários de NB adrenal com o objetivo de esclarecer os fenótipos das células tumorais de NB relacionando-os às suas origens de desenvolvimento putativas. A maioria das células tumorais de NB adrenal é transcricionalmente semelhante às células cromafins noradrenérgicas. Estados malignos também imitam o status de proliferação/diferenciação das células cromafins durante o desenvolvimento normal. É a primeira vez que se analisa o mapa de célula única do neuroblastoma em crianças utilizando a sequenciação de RNA de célula única, o que fornece uma nova perspetiva para que as pessoas compreendam profundamente a patogénese do neuroblastoma.

Perfil Transcriptómico de Célula Única de Embriões Humanos Precoces e Glândulas Adrenais Fetais

A tecnologia de sequenciação de célula única é universal, abrangente e multinível, e todas as células eucarióticas individuais podem ser estudadas com esta tecnologia. Ou seja, pode ser utilizada para estudar quase qualquer espécie que conhecemos. Além disso, a sequenciação de célula única pode não apenas medir o nível de expressão gênica de forma mais precisa, mas também detectar uma pequena quantidade de expressão gênica ou RNA não codificante raro. Com a chegada da era da terapia de precisão, a futura tecnologia de célula única ajudará a pesquisa científica humana e a aplicação clínica, especialmente nos campos de tumor, microbiologia, neurociência, imunologia, entre outros. Acreditamos firmemente que a tecnologia de sequenciação de célula única promoverá definitivamente a medicina de precisão para um espaço mais amplo, e mais pacientes poderão desfrutar de terapias específicas e eficientes que podem ser acessíveis e melhorar a eficiência do tratamento e a experiência do processo de tratamento. No palco da saúde humana, será ainda mais brilhante.

Referências:

1. Dong R, Yang R, Zhan Y, et al. Caracterização de Célula Única de Fenótipos Malignos e Trajetórias de Desenvolvimento do Neuroblastoma Adrenal. Cancer Cell. 2020;38(5):716-733.e6.
2. Mei Y, Xiao W, Hu H, et al. Análises de célula única revelam microambiente tumoral supressor do câncer colorretal humano. Clin Transl Med. 2021; 11(6): e422.