Mapping Tumor Heterogeneity Using Epigenomic Data from Single-Cell Sequencing

• Grant number: 25/02075-5
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: April 01, 2025
• End date: July 31, 2025
• Field of knowledge: Biological Sciences - Genetics - Human and Medical Genetics
• Principal Investigator: Tathiane Maistro Malta Pereira
• Grantee: Murilo Henrique Anzolini Cassiano
• Host Institution: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brazil
• Associated research grant: 18/00583-0 - Integrative epigenomic analysis of gliomas: defining regulatory regions associated with stemness and with the hypermethylator phenotype of IDH1/2 mutant tumors, AP.JP

Abstract

A heterogeneidade tumoral é um componente fundamental para o entendimento da origem dos tumores e de seus mecanismos de resistência terapêutica. Hierarquias celulares relacionadas aos programas de desenvolvimento de células-tronco e sua diferenciação nas diferentes linhagens desempenham um papel central em muitos cânceres. Subpopulações de células dotadas de propriedades de células-tronco, como capacidade de autorrenovação, potencial de propagação de tumores e expressão de genes de células-tronco embrionárias ou teciduais, foram identificadas em várias malignidades e denominadas células-tronco tumorais (CSCs). Nos últimos anos, dados gerados pela técnica chamada single cell RNA sequencing vem ampliando nosso conhecimento sobre a composição celular dos tumores. Dados de single cell DNA methylation e single cell ATACseq também vem contribuindo para o nosso entendimento sobre a paisagem e a regulação epigenética de amostras tumorais. A análise desse tipo de dado enfrenta alguns desafios adicionais comparados com a análise de dados gerados com um grande conjunto de células (bulk sequencing). Mais ainda, dados biológicos espaciais (spatial transcriptomic e spatial proteomic) de amostras tumorais estão sendo gerados e disponibilizados na literatura. Este é um novo tipo de dado molecular em larga escala que evidencia a localização do transcrito ou da proteína no contexto biológico, seja no microambiente tumoral ou tecidual. Na área de biologia tumoral, estudar - e visualizar - a biologia espacial pode trazer informações valiosas a respeito da organização e interação das células espacialmente.Juntamente com a atual significativa disponibilidade pública de dados multiomics single cell sequencing and spatial transcriptomic and proteomic data, propomos estabelecer e otimizar protocolos de análise desse tipo de dado, além de protocolos de integração de dados single cell- e spatial- e dados bulk-sequencing. Dessa forma, este bolsista será responsável pelo estabelecimento desses protocolos de análise e por prover assistência a outros alunos e colaboradores interessados em analisar dados single cell e spatial.Esta pessoa trabalhará em estreita colaboração com esta Pesquisadora Responsável para o desenvolvimento dos objetivos científicos deste auxílio a pesquisa, com o objetivo de identificar e caracterizar diferentes subpopulações celulares do ambiente tumoral e correlacionar com diferenças clínicas entre as amostras, contribuindo com os subprojetos deste auxílio a pesquisa.