Progetto A4sc - Un atlante delle vie aeree a livello di singola cellula (A4sc)

La crescente incidenza delle malattie respiratorie croniche è un problema di salute pubblica che colpisce centinaia di migliaia di persone in tutto il mondo, compresi i bambini. Direttamente esposte agli aerocontaminanti atmosferici (inquinamento, allergeni), le vie respiratorie rappresentano un ecosistema complesso che coinvolge diverse cellule che sviluppano interazioni complesse con il tessuto connettivo circostante ma anche con il loro ricco ambiente immunitario e con il microbiota. Sebbene in alcune malattie, come le malattie allergiche, sia postulato un continuum fisiopatologico tra le vie aeree nasali e bronchiali, abbiamo identificato ampi gradienti nell'espressione genica tra campioni nasali e bronchiali. Questo è il motivo per cui la variabilità cellulare lungo tutto l’albero respiratorio deve essere studiata in dettaglio.

Il sequenziamento degli RNA specificatamente presenti in una particolare cellula, e il suo confronto con le cellule vicine, ci permette di documentare precisi contributi cellulari e relazioni intercellulari. Il nostro progetto stabilirà protocolli per stabilizzare i tamponi delle vie aeree mediante spazzolamento e/o biopsia, in condizioni che consentiranno poi l'analisi dei profili di espressione genica a livello di singola cellula (sequenziamento di RNA a singola cellula).

Lo sviluppo del protocollo di stabilizzazione e analisi “single cell” sarà effettuato prima su colture primarie di epitelio respiratorio e poi esteso a campioni respiratori prelevati da volontari sani. Attraverso campionamenti a diversi livelli dell'albero respiratorio verranno documentate in modo esaustivo le variazioni di espressione lungo l'asse tracheobronchiale. Infine, verrà studiata l'interazione tra il compartimento epiteliale e il compartimento immunologico analizzando l'espressione genica su una singola cellula in diversi contesti fisiopatologici.