scLASER: uma estrutura robusta para simular e detectar dinâmicas celulares de células únicas dependentes do tempo em estudos longitudinais

Estudos clínicos longitudinais de células únicas permitem acompanhar a dinâmica celular dentro de indivíduos, mas os métodos para modelar mudanças fenotípicas temporais e estimar o poder permanecem limitados. Apresentamos o scLASER, uma estrutura que detecta dinâmicas de vizinhança celular dependentes do tempo e simula conjuntos de dados de células únicas longitudinais para estimativa de poder. Em experimentos de referência, o scLASER apresenta uma sensibilidade consistentemente mais alta do que abordagens tradicionais baseadas em clusters, com ganhos particularmente acentuados em tipos celulares raros e padrões temporais não lineares. Aplicações a doenças inflamatórias intestinais (95.813 células, 38 pacientes) revelam trajetórias estromais NOTCH3+ responsivas ao tratamento com alta discriminação entre tipos celulares (AUC > 0,92), enquanto a análise de dados de COVID-19 (188.181 células, 84 pacientes) identifica três eixos distintos de atividade de células T (efetores citotóxicos, sinalização de receptores imunes NK e programas gênicos estimulados por interferon) ao longo da progressão da doença. O scLASER possibilita uma análise longitudinal robusta de células únicas e a otimização do desenho do estudo. Teaser: Uma nova estrutura detecta dinâmicas celulares dependentes do tempo e possibilita a estimativa de poder para estudos clínicos longitudinais de células únicas.