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La enfermedad de Alzheimer (EA) es un trastorno neurodegenerativo generalizado que conduce a un deterioro de la memoria y el comportamiento lo suficientemente grave como para interferir con las actividades diarias. Comprender la patogénesis de esta enfermedad puede impulsar el desarrollo de nuevos objetivos y estrategias para prevenir y tratar la EA. Los avances recientes en la tecnología de secuenciación de ARN de única célula de alto rendimiento (scRNA-seq) han permitido la generación de enormes cantidades de datos transcriptómicos a nivel de única célula, proporcionando conocimientos notables para entender la patogénesis molecular de la enfermedad de Alzheimer. En este estudio, introducimos ScAtt, una arquitectura innovadora basada en la atención, diseñada específicamente para la identificación concurrente de genes específicos de tipo celular relacionados con la EA y su red reguladora génica asociada. ScAtt incorpora un modelo flexible capaz de capturar efectos no lineales, lo que lleva a la detección de genes asociados a la EA que podrían ser pasados por alto por los análisis tradicionales de genes diferencialmente expresados (DEG). Además, ScAtt infiere de manera efectiva una red reguladora génica que representa las influencias combinadas de los genes sobre la enfermedad objetivo, en lugar de examinar correlaciones entre genes en redes de coexpresión génica convencionales. En una aplicación a 95,186 transcriptomas de núcleo único de 17 muestras de hipocampo, ScAtt muestra un rendimiento sustancialmente mejor en la modelización de cambios cuantitativos en los niveles de expresión entre la EA y los controles sanos. En consecuencia, ScAtt se desempeña mejor que los métodos existentes en la identificación de genes relacionados con la EA, con más descubrimientos únicos y menos superposición entre tipos celulares. Los enriquecimientos funcionales de los módulos génicos correspondientes detectados a partir de la red reguladora génica muestran un enriquecimiento significativo de vías biológicamente significativas relacionadas con la EA en diferentes tipos celulares.
Liu et al. (Tue,) estudiaron esta cuestión.