Microambiente-consciente modelado espacial para la inferencia precisa de la identidad celular

Área de la Ciencia:

• Biología espacial; Biología computacional; Genómica

Sus antecedentes:

• Las tecnologías ómicas espaciales proporcionan información sobre la organización celular y la arquitectura tisular a resolución de célula única.
• Los métodos computacionales existentes para ómicas espaciales se centran principalmente en la detección de dominios, no en la inferencia de la identidad celular.
• Los métodos tradicionales descuidan el impacto del microambiente local en los estados celulares.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método computacional que integre el contexto espacial para mejorar el modelado de la identidad celular en transcriptómica espacial.
• Abordar las limitaciones de los métodos existentes que se basan únicamente en características moleculares intrínsecas.

Principales métodos:

• Introducción de MEcell, un método computacional libre de parámetros.
• MEcell incorpora explícitamente y pondera adaptativamente el contexto espacial para la inferencia de la identidad celular.
• Validación en conjuntos de datos de transcriptómica espacial simulados y diversos del mundo real.

Principales resultados:

• MEcell infiere con precisión las identidades celulares aprovechando el contexto espacial.
• El método superó consistentemente a los enfoques existentes en múltiples plataformas (MERFISH/Vizgen, Xenium, CosMx, Visium HD, Slide-seqV2, open-ST) y tipos de tejido.
• Demostró el papel crítico del microambiente en la definición de la identidad celular.

Conclusiones:

• MEcell captura eficazmente la heterogeneidad celular informada espacialmente.
• Los hallazgos subrayan la importancia de integrar información espacial para una deconstrucción precisa del tipo celular.
• MEcell ofrece una herramienta poderosa para analizar datos complejos de ómicas espaciales.