Programación de subtipos de neuronas humanas a través de pantallas de patrones acopladas a transcriptomas de una sola...

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología de las células madre
• Biología del desarrollo

Sus antecedentes:

• La sobreexpresión del factor de transcripción (TF) es un método clave para modelar la diferenciación y la enfermedad neuronal humana.
• El espectro completo de subtipos neuronales que se pueden generar in vitro sigue siendo en gran medida inexplorado.

Objetivo del estudio:

• Investigar la diversidad de subtipos neuronales programables a partir de células madre pluripotentes.
• Explorar la combinación de las vías de señalización del desarrollo y la sobreexpresión de TF para generar diversos subtipos neuronales.

Principales métodos:

• Modulación de las vías de señalización del desarrollo junto con la sobreexpresión de TF.
• Selección de 480 modulaciones de señalización de morfógenos y combinaciones de inducción de TF.
• Análisis transcriptómico multiplexado de una sola célula de más de 700.000 células.

Principales resultados:

• Identificación de diversas neuronas humanas excitadoras y inhibidoras.
• Los subtipos neuronales fueron modelados a lo largo de los ejes de desarrollo del tubo neural.
• Los progenitores neurales de pre-patrón aumentaron la diversidad neuronal al acceder a las redes reguladoras de genes relevantes para el tejido primario.

Conclusiones:

• La combinación de la modulación de la señalización del desarrollo con la sobreexpresión de TF expande significativamente la diversidad de subtipos neuronales programables.
• Esta estrategia permite la generación de subtipos neuronales humanos que reflejan los encontrados in vivo.
• Los hallazgos proporcionan un marco para generar diversos subtipos de células humanas y estudiar el papel de la señalización en la determinación del destino neuronal.