Recentemente, uma pesquisa importante concluída pela equipe de pesquisa interdisciplinar da Universidade Técnica de Munique, pela Universidade de Helmholtz em Munique e pela ETH Zurique, foi publicada na revista Nature. O estudo propôs uma estrutura inovadora chamada Moscot (transporte ideal de célula única multiômica) e reconstruiu com sucesso a trajetória de desenvolvimento de 1,7 milhão de células embrionárias de camundongos em 20 momentos. Essa conquista marca um grande avanço no campo da genômica de célula única e fornece uma nova perspectiva para entender os processos dinâmicos do desenvolvimento de células.
O design da estrutura de Moscot é inspirado na teoria da transmissão ideal do século 18, que visa mover com eficiência objetos de um lugar para outro. Os pesquisadores alcançaram a integração de dados multimodais convertendo tarefas de mapeamento e alinhamento biológico em problemas de transmissão ideais e usando uma série de algoritmos consistentes para resolver esses problemas. Comparado aos métodos anteriores, a Moscot não apenas melhora a escalabilidade da computação, mas também unifica sua aplicação nos campos de tempo e espaço, resolvendo vários desafios-chave atualmente enfrentados na genômica de célula única.
Os métodos tradicionais geralmente fornecem instantâneos celulares limitados e não conseguem entender completamente as mudanças dinâmicas das células durante o desenvolvimento, disse Dominik Klein, principal autor do estudo. Através de Moscot, a equipe de pesquisa foi capaz de descrever com mais precisão a trajetória de desenvolvimento dos embriões de camundongos e revelar as interações das células em diferentes espaços e tempos. Por exemplo, em seu estudo do desenvolvimento pancreático em camundongos, eles retrataram com sucesso o processo de desenvolvimento das células produtoras de hormônios e descobriram o Neurod2, um regulador-chave em células-tronco pluripotentes induzidas pelo homem. Essa descoberta fornece uma nova perspectiva para entender os mecanismos subjacentes do diabetes.
Além disso, os recursos de código aberto de Moscot o tornam disponível para uma comunidade de pesquisa científica mais ampla. A equipe de pesquisa espera usar essa estrutura para promover pesquisas aprofundadas sobre mecanismos de doenças para alcançar métodos de tratamento mais direcionados. Essa ferramenta inovadora não apenas traz novos avanços no campo da genômica de célula única, mas também abre novos caminhos para futuras pesquisas biomédicas.