Mapeo del colon humano mediante secuenciación de células individuales (COLATA)

El colon humano se compone de cuatro capas histológicas distintas: serosa, muscular externa, submucosa y mucosa. La superficie mucosa interna está compuesta por epitelio cilíndrico y tejido glandular que contiene criptas de Lieberkühn y células caliciformes secretoras, lámina propia y muscular de la mucosa. Se han descubierto varios tipos de células distintas en grado variable en el colon, por ejemplo, células enteroendocrinas y células M.

La composición celular, los patrones de expresión génica y las vías reguladoras aguas arriba del colon humano varían según la ubicación anatómica. Esto es evidente en el sesgo anatómico en las enfermedades colorrectales benignas y malignas. Por ejemplo, el colon distal tiene una mayor incidencia de colitis ulcerosa, diverticulitis y cáncer de inestabilidad cromosómica, mientras que en el colon proximal predominan la colitis isquémica, la colitis colágena y el cáncer inducido por inestabilidad de microsatélites.

Actualmente no hay estudios que describan los datos de referencia para la codificación, la metilación o la expresión génica de todo el genoma relacionadas con ubicaciones anatómicas específicas en el colon humano.

Mediante el uso de scRNAseq y scATACseq (Ensayo de una sola célula de secuenciación de cromatina accesible por transposasa) podremos mapear regiones abiertas en el ADN y el ARN de la célula, lo que nos proporcionará un "mapa" único de las células en el colon que también es su la expresion genica. ScATACseq visualiza regiones abiertas en la cromatina, generando "picos" que luego se pueden usar para mapear motivos de ADN, como los sitios de unión del factor de transcripción. Con la aparición de scATACseq, la accesibilidad a la cromatina es, en combinación con los datos de expresión génica, un recurso extremadamente útil para estudiar las interacciones del ADN regulador específico del tipo celular. Para seguir estudiando los aspectos inmunológicos del colon, extraeremos células inmunitarias del colon. Por último, se extraerá sangre completa para analizar mejor los factores de riesgo metabólicos en relación con la regulación metabólica celular del colon.

El propósito general de este estudio es describir la composición celular del colon humano y su expresión génica utilizando métodos scRNAseq y scATACseq. Potencialmente, esto proporcionará un mapa detallado del colon que ayudará a nuestra comprensión de cómo se desarrollan las enfermedades del colon, así como la influencia del colon en enfermedades sistémicas como la diabetes tipo II.