Multimodal liquid biopsy sequencing: advancing immunotherapy one cell at a time

Aquesta tesi doctoral estableix el líquid cefalorraquidi (CSF) i els vessaments pleurals com a fonts de biòpsia líquida mínimament invasives per disseccionar el microambient tumoral (TME) en la malaltia leptomeníngia (LMD) i els vessaments pleurals (PE) mitjançant seqüenciació d’ARN de cèl·lula única (scRNA-seq), perfilat dels receptors de cèl·lules T (TCR), transcriptòmica espacial i integració multiòmica. Demostrem que el CSF recapitula fidelment els ambients immunitaris específics de cada malaltia en patologies inflamatòries del sistema nerviós central, limfoma, glioblastoma i metàstasis cerebrals, destacant l’activació compartimentalitzada de cèl·lules T, la reprogramació metabòlica mieloide vinculada a nivells alterats de lactat, i el trànsit de clons de cèl·lules T entre la sang, el CSF i la lesió parenquimal, validat per transcriptòmica espacial utilitzant la plataforma Xenium. En paral·lel, el perfilat multiòmic de més de 200.000 cèl·lules de vessaments pleurals de càncers de pulmó, mama i ovari en comparació amb controls d’insuficiència cardíaca va revelar l’heterogeneïtat tumoral que reflecteix les lesions primàries, els estats de cèl·lules T CD8+ exhaustes específics de cada malaltia i la presència de macròfags associats a tumors predictius de la resposta al tractament, així com una signatura diagnòstica validada de 50 gens que supera la citologia en la detecció de malignitat. Aquests resultats posicionen les biòpsies líquides com a finestres dinàmiques de l’ecosistema tumoral i immunitari, permetent monitorar en temps real les dinàmiques clonals, així com estratificar immunològicament i detectar clons resistents per guiar la immunoteràpia de precisió, a més de destacar els desafiaments computacionals en la integració de dades multimodals a través de compartiments.