Ontwikkeling van grootschalige, ultragevoelige, ruimtelijke (multi-)omica analysen om de biologie van cellulaire heterogeniteit in pre- en post-implantatie embryogenese op het niveau van één cel te onthullen en te begrijpen

De ontwikkeling van cellulaire heterogeniteit tussen genetisch identieke cellen na de bevruchting is een belangrijk proces van celtype specificatie en normale embryonale ontwikkeling. Deze vroegste levensfasen blijven echter slecht begrepen omdat singlecel sequencing methoden een lage moleculaire gevoeligheid hebben, last hebben van technische ruis, en ruimtelijke cellulaire en moleculaire informatie verliezen die fundamenteel inzicht in cel-cel communicatie en moleculaire polariteit in cellen belemmeren. Bovendien zijn de eerste celcycli in menselijke embryo's onderhevig aan genoominstabiliteit, wat cellulaire heterogeniteit vergroot en ingrijpende gevolgen kan hebben voor verdere ontwikkeling, hoewel haar precieze oorzaak(en) en moleculaire gevolgen in de cellen van het ontwikkelende embryo grotendeels ongekend blijven. Om fundamentele inzichten hierin te verwerven is er nood aan technologie met bijna absolute RNA-gevoeligheid die tegelijk DNAen/of proteïne analyses in dezelfde cel toelaat met ruimtelijke resolutie. Dit project zal helpen een in situ hybridisatie-gebaseerde ruimtelijke transcriptomica methode te ontwikkelen voor embryoonderzoek, uitgerust met microfluidica-systemen en superresolutie beeldvorming. Daarnaast zal het onze methodes verder uitbreiden om parallelle karakterisering van de gehele moleculaire hiërarchie (DNA, RNA, proteïne) mogelijk te maken, om de meest gevoelige ruimtelijke cellulaire profilering te bereiken in embryo-onderzoek tot nu toe.