La descomposición clonal y los estados de replicación del ADN definidos por la secuenciación del genoma unicelular a...

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Biología del cáncer
• La bioinformática

Sus antecedentes:

• Comprender la evolución del tumor requiere un análisis preciso de los genomas de las células tumorales individuales.
• Los métodos existentes se enfrentan a limitaciones en la resolución de los genotipos clonales y los procesos mutacionales a nivel de una sola célula.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar una plataforma escalable de secuenciación de genoma completo de una sola célula (DLP+) para el análisis integral del tumor.
• Investigar las variaciones en las tasas de segregación errónea mitótica y su correlación con la morfología celular y los estados de ploidia.
• Para permitir la inferencia de alta resolución de genotipos clonales, filogenias y aneuploidias cromosómicas en poblaciones de tumores policlonales.

Principales métodos:

• Desarrollo de la plataforma DLP+ utilizando instrumentos básicos, reconocimiento de objetos basado en imágenes y herramientas computacionales de código abierto.
• Generación de un gran conjunto de datos de 51.926 genomas de una sola célula y imágenes de células coincidentes de varios tipos de muestras.
• Análisis de datos genómicos e imágenes para correlacionar la morfología celular con la ploidia del genoma e inferir estructuras clonales.

Principales resultados:

• Generación exitosa de un recurso de genoma de una sola célula a gran escala.
• Identificación de las variaciones en las tasas de segregación errónea mitótica en diferentes tipos de tejidos y genotipos.
• Correlación establecida entre la morfología celular y los estados de ploidia del genoma.
• Genotipos y filogenias clonales de alta resolución inferidos mediante la agregación de células con perfiles de número de copias compartidos, superando las limitaciones de la desconvolución masiva.
• Definición de la aneuploidía cromosómica específica del clon en poblaciones policlonales mediante el análisis conjunto.

Conclusiones:

• DLP+ proporciona una plataforma escalable y efectiva para la secuenciación de todo el genoma de una sola célula, crucial para estudiar la evolución del tumor.
• La plataforma facilita nuevos conocimientos sobre los errores mitóticos, las relaciones entre la morfología celular y el genoma y las complejas arquitecturas clonales dentro de los tumores.
• Este enfoque permite una caracterización precisa de la heterogeneidad tumoral y las trayectorias evolutivas con una resolución sin precedentes.