Mapeando o cólon humano usando sequenciamento de célula única (COLATA)

O cólon humano é composto por quatro camadas histológicas distintas: Serosa, muscular externa, submucosa e mucosa. A superfície interna da mucosa é composta por epitélio colunar e tecido glandular contendo criptas de Lieberkühn e células caliciformes secretoras, lâmina própria e muscular da mucosa. Vários tipos distintos de células foram descobertos em graus variados no cólon, por exemplo, células enteroendócrinas e células M.

A composição celular, os padrões de expressão gênica e as vias reguladoras a montante do cólon humano variam em diferentes localizações anatômicas. Isso é evidente no viés anatômico em doenças colorretais benignas e malignas. Por exemplo, o cólon distal apresenta maior incidência de colite ulcerativa, diverticulite e câncer de instabilidade cromossômica, enquanto no cólon proximal predominam a colite isquêmica, a colite colagenosa e o câncer induzido por instabilidade de microssatélites.

Atualmente, não há estudos descrevendo dados de linha de base para codificação, metilação ou expressão gênica em todo o genoma relacionadas a localizações anatômicas específicas no cólon humano.

Usando scRNAseq e scATACseq (Single-cell Assay of Transposase Accessible Chromatin sequencing) seremos capazes de mapear regiões abertas no DNA e RNA da célula, fornecendo assim um "mapa" único das células no cólon, bem como seus expressão genetica. ScATACseq visualiza regiões abertas na cromatina, gerando "picos" que podem então ser usados ​​para mapear motivos de DNA, como sítios de ligação de fator de transcrição. Com o surgimento do scATACseq, a acessibilidade da cromatina é, em combinação com os dados de expressão gênica, um recurso extremamente útil para estudar as interações de DNA reguladoras específicas do tipo de célula. Para estudar melhor os aspectos imunológicos do cólon, vamos extrair células imunes do cólon. Por fim, sangue total será extraído para melhor analisar os fatores de risco metabólico em relação à regulação celular metabólica do cólon.

O objetivo geral deste estudo é descrever a composição celular do cólon humano e sua expressão gênica usando os métodos scRNAseq e scATACseq. Isso potencialmente fornecerá um mapa detalhado do cólon, auxiliando nossa compreensão de como as doenças do cólon se desenvolvem, bem como a influência do cólon em doenças sistêmicas, como diabetes tipo II.