Project A3sc - Een atlas van luchtwegen op een enkelvoudig celniveau (AAAsc)

De toenemende incidentie van chronische luchtwegaandoeningen is een probleem voor de volksgezondheid dat honderdduizenden mensen over de hele wereld treft, waaronder kinderen. Direct blootgesteld aan atmosferische aerocontaminanten (vervuiling, allergenen), vertegenwoordigen de luchtwegen een complex ecosysteem waarbij verschillende cellen betrokken zijn die complexe interacties ontwikkelen met het omliggende bindweefsel, maar ook met hun rijke immuunomgeving en met de microbiota. Hoewel er een pathofysiologisch continuüm wordt gepostuleerd tussen de nasale en bronchiale luchtwegen bij bepaalde ziekten, zoals allergische aandoeningen, hebben we brede gradiënten in genexpressie tussen nasale en bronchiale monsters geïdentificeerd. Dit is de reden waarom cellulaire variabiliteit in de hele ademhalingsboom in detail moet worden bestudeerd.

Door de sequentiebepaling van RNA's die specifiek in een bepaalde cel aanwezig zijn, en de vergelijking met naburige cellen, kunnen we nauwkeurige cellulaire bijdragen en intercellulaire relaties documenteren. Ons project zal protocollen opstellen om uitstrijkjes van de luchtwegen te stabiliseren door middel van borstelen en/of biopsie, onder omstandigheden die vervolgens de analyse van genexpressieprofielen op eencellig niveau mogelijk maken (single cell RNA sequencing).

De ontwikkeling van het "eencellige" stabilisatie- en analyseprotocol zal eerst worden uitgevoerd op primaire respiratoire epitheelculturen en vervolgens worden uitgebreid tot respiratoire monsters van gezonde vrijwilligers. Door bemonstering op verschillende niveaus van de ademhalingsboom, zullen variaties in expressie langs de tracheobronchiale as volledig worden gedocumenteerd. Ten slotte zal de interactie tussen het epitheelcompartiment en het immunologische compartiment bestudeerd worden door genexpressie op een enkele cel in verschillende fysiopathologische contexten te analyseren.