La topología multiscala clasifica las células en transcriptómica espacial subcelular

Área de la Ciencia:

• La genómica
• La bioinformática
• Biología computacional

Sus antecedentes:

• La transcriptómica espacial ofrece expresión génica in situ, pero se enfrenta a compensaciones en resolución, profundidad y tamaño de la muestra.
• Los métodos actuales que integran la segmentación de imágenes están limitados por la calidad de la imagen y la heterogeneidad de los tejidos.
• Las tecnologías basadas en matrices proporcionan datos de transcriptoma completo en resolución subcelular, pero carecen de herramientas de anotación celular.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo marco computacional multiscala para la clasificación automática de tipos de células utilizando transcriptómica espacial.
• Aprovechar el contexto transcriptómico y espacial para la identificación celular a nivel subcelular.
• Para crear una tubería generalizable aplicable a diversas plataformas de transcriptómica espacial.

Principales métodos:

• Un enfoque multiscala que combina los datos transcriptómicos y el contexto espacial para la clasificación celular.
• Aplicación a las plataformas espaciales dirigidas y de transcriptoma completo.
• Integración con homología persistente multiparámetro para el análisis topológico de las relaciones espaciales celulares.

Principales resultados:

• Mejora de la clasificación celular y análisis de la morfología en el tejido renal humano.
• Posicionamiento preciso de células inmunes renales de ratón escasamente distribuidas sin datos de imagen.
• Identificación de las relaciones espaciales celulares en un modelo de ratón de lupus nefritis, validado experimentalmente.

Conclusiones:

• El marco propuesto permite la identificación automática de tipos de células de alta resolución a partir de datos de transcriptómica espacial.
• Supera las limitaciones de los métodos basados en imágenes y se generaliza en diferentes tecnologías.
• Esta tubería une la expresión génica y la organización a nivel de tejido para el descubrimiento biológico.