Immunogenòmica del càncer

Eduard Porta

Equip
Publicacions
Ajuts vigents

INTRODUCCIÓ

El laboratori d'immunogenòmica del càncer estudia el càncer com un sistema dinàmic i organitzat espacialment. Combinem l'òmica espacial experimental amb el modelatge computacional i la IA explicable per comprendre com l'arquitectura tissular influeix en el comportament tumoral, les interaccions immunitàries i la resposta terapèutica.

Una premissa central del nostre treball és que molts fenotips de càncer clínicament rellevants són estats emergents de l'ecosistema: cèl·lules amb perfils moleculars similars poden comportar-se de manera molt diferent segons la seva ubicació al teixit, les cèl·lules que les envolten i com es reorganitzen aquestes comunitats amb el temps i sota la pressió de la teràpia. El nostre laboratori desenvolupa tant els mètodes experimentals per mesurar aquests estats com els marcs computacionals per interpretar-los i manipular-los.

LABORATORI COMPUTACIONAL

MODELAT ESPACIAL, IA I INTERPRETACIÓ TRASLACIONAL

El nostre laboratori computacional desenvolupa mètodes analítics i marcs conceptuals que converteixen les dades espacials en informació biològica i clínica. Integrem la transcriptòmica i la proteòmica espacial amb la histologia, la genòmica i les anotacions clíniques per descobrir com s'organitzen els ecosistemes tumorals, com canvien amb la teràpia i quines característiques espacials prediuen el pronòstic.

ORIENTACIONS DE RECERCA

IA explicable: Creem models interpretables d'aprenentatge automàtic que connecten l'arquitectura tissular amb els estats moleculars i la resposta terapèutica, centrant-nos en característiques com ara els veïnats, la compartimentació i les interaccions basades en la proximitat.

Ecosistemes de característiques espaciotemporals: Desenvolupem marcs que reinterpreten les característiques del càncer com a programes dinàmics i organitzats espacialment, cosa que permet descripcions a nivell d'ecosistema de l'estat tumoral i les seves transicions al llarg del temps i del tractament.

Enginyeria espacial: Desenvolupem models teòrics i computacionals que emmarquen la teràpia com una intervenció que remodela les arquitectures tissulars patològiques, anant més enllà dels atles estàtics cap a l'oncologia espacial predictiva i orientada al disseny.

Integració multimodal: Construïm models unificats que aprofiten conjuntament l'òmica espacial, la histopatologia, la proteòmica i la genòmica, cosa que ens permet vincular alteracions moleculars amb estats funcionals i especialment manifestos de l'ecosistema.

Més enllà de l'àmbit espacial: El laboratori també contribueix a la biologia computacional del càncer en general, incloent-hi iniciatives d'integració proteogenòmica a gran escala (p. ex., CPTAC) i enfocaments d'IA que preserven la privadesa per a la predicció clínica (p. ex., aprenentatge federat i xifrat homomòrfic).

LABORATORI

ÒMICA ESPACIAL AL CONTEXT TISSULAR

El nostre laboratori genera conjunts de dades espacials d'alta qualitat en teixits humans i murins, amb èmfasi en la reproductibilitat, la qualitat tissular i el disseny experimental. Utilitzem la transcriptòmica espacial i enfocaments multiòmics per obtenir perfils d'expressió gènica i proteica, preservant l'arquitectura tissular, cosa que permet anàlisis amb resolució puntual, cel·lular i subcel·lular.

Control de qualitat de mostres

Tots els projectes comencen amb una rigorosa avaluació de la idoneïtat del teixit:

Extracció d'ARN i avaluació de la integritat, incloent-hi mesuraments de DV200 o RIN
Avaluació histològica mitjançant tinció H&E per avaluar la conservació i guiar la selecció de regions

TECNOLOGIES

Visium family (generació de perfils espacials de transcriptoma complet)
Fem servir l'ecosistema Visium per a nous descobriments en transcriptòmica espacial preservant la morfologia tissular:

Visium CytAssist – perfils de transcriptoma complet de mostres tissulars FFPE i congelades (fresques) amb resolució puntual.
Visium HD (basat en sondes, humà i ratolí) – perfils de transcriptoma complet de mostres tissulars FFPE i congelades (fresques i fixades) amb resolució de cèl·lula única.
Visium HD 3′ (basat en captura, totes les espècies) – perfils de transcriptoma complet de mostres tissulars congelades (fresques) usant captura de 3′ poly(A) i transcripció reversa.

Xenium (perfilat in situ d'alta resolució)
Per al mapeig cel·lular i subcel·lular directament en teixit intacte, fem servir Xenium in situ (compatible amb mostres FFPE i congelades fresques):

Xenium V1 – Panells dirigits fins a 480 gens
Xenium Prime 5K – Amplis panells de recerca de fins a 5000 gens en humans i ratolins
Xenium Multiomic – Detecció combinada de gens i proteïnes (fins a 480 gens i 27 proteïnes)

Equipament