Inmunogenómica del cáncer

Eduard Porta

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INTRODUCCIÓN

El laboratorio de Inmunogenómica del Cáncer estudia el cáncer como un sistema dinámico y organizado espacialmente. Combinamos la ómica espacial experimental con el modelado computacional y la IA explicable para comprender cómo la arquitectura tisular influye en el comportamiento tumoral, las interacciones inmunitarias y la respuesta terapéutica.

Una premisa central de nuestro trabajo es que muchos fenotipos de cáncer clínicamente relevantes son estados emergentes del ecosistema: células con perfiles moleculares similares pueden comportarse de forma muy diferente según su ubicación en el tejido, las células que las rodean y cómo se reorganizan esas comunidades con el tiempo y bajo la presión de la terapia. Nuestro laboratorio desarrolla tanto los métodos experimentales para medir estos estados como los marcos computacionales para interpretarlos y manipularlos.

LABORATORIO COMPUTACIONAL

MODELADO ESPACIAL, IA E INTERPRETACIÓN TRASLACIONAL

Nuestro laboratorio computacional desarrolla métodos analíticos y marcos conceptuales que convierten los datos espaciales en información biológica y clínica. Integramos la transcriptómica y la proteómica espacial con la histología, la genómica y las anotaciones clínicas para descubrir cómo se organizan los ecosistemas tumorales, cómo cambian con la terapia y qué características espaciales predicen el pronóstico.

Orientaciones de investigación

IA explicable: Creamos modelos interpretables de aprendizaje automático que conectan la arquitectura tisular con los estados moleculares y la respuesta terapéutica, centrándonos en características como las vecindades, la compartimentación y las interacciones basadas en la proximidad.

Ecosistemas de características espaciotemporales: Desarrollamos marcos que reinterpretan las características del cáncer como programas dinámicos y organizados espacialmente, lo que permite descripciones a nivel de ecosistema del estado tumoral y sus transiciones a lo largo del tiempo y del tratamiento.

Ingeniería espacial: Desarrollamos modelos teóricos y computacionales que enmarcan la terapia como una intervención que remodela las arquitecturas tisulares patológicas, yendo más allá de los atlas estáticos hacia la oncología espacial predictiva y orientada al diseño.

Integración multimodal: Construimos modelos unificados que aprovechan conjuntamente la ómica espacial, la histopatología, la proteómica y la genómica, lo que nos permite vincular alteraciones moleculares con estados funcionales y espacialmente manifiestos del ecosistema.

Más allá del ámbito espacial: El laboratorio también contribuye a la biología computacional del cáncer en general, incluyendo iniciativas de integración proteogenómica a gran escala (p. ej., CPTAC) y enfoques de IA que preservan la privacidad para la predicción clínica (p. ej., aprendizaje federado y cifrado homomórfico).

LABORATORIO

ÓMICA ESPACIAL EN EL CONTEXTO TISULAR

Nuestro laboratorio genera conjuntos de datos espaciales de alta calidad en tejidos humanos y murinos, con énfasis en la reproducibilidad, la calidad tisular y el diseño experimental. Utilizamos la transcriptómica espacial y enfoques multiómicos para obtener perfiles de expresión génica y proteica, preservando la arquitectura tisular, lo que permite análisis con resolución puntual, celular y subcelular.

Control de Calidad de Muestras
Todos los proyectos comienzan con una rigurosa evaluación de la idoneidad del tejido:

Extracción de ARN y evaluación de la integridad, incluyendo mediciones de DV200 o RIN
Evaluación histológica mediante tinción H&E para evaluar la conservación y guiar la selección de regiones

Tecnologías

Visium family (generación de perfiles espaciales de transcriptoma completo)
Usamos el ecosistema Visium para nuevos descubrimientos en transcriptómica espacial preservando la morfología tisular:

Visium CytAssist – perfiles de transcriptoma completo de muestras tisulares FFPE y congeladas (frescas) con resolución puntual
Visium HD (basado en sondas, humano y ratón) – perfiles de transcriptoma completo de muestras tisulares FFPE y congeladas (frescas y fijadas) con resolución de célula única.
Visium HD 3′ (basado en captura, todas las especies) – perfiles de transcriptoma completo de muestras tisulares congeladas (frescas) usando captura de 3’ poly(A) y transcripción reversa.

Xenium (perfilado in situ de alta resolución)
Para el mapeo celular y subcelular directamente en tejido intacto, usamos Xenium in situ (compatible con muestras FFPE y congeladas frescas):

Xenium V1 – Paneles dirigidos hasta 480 genes
Xenium Prime 5K – Amplios paneles de investigación de hasta 5000 genes en humanos y ratones
Xenium Multiomic – Detección combinada de genes y proteínas (hasta 480 genes y 27 proteínas)

Equipos