Spatial analysis of cell-cell communication in colon cancer

This thesis investigates cell-cell communication in colon cancer by analyzing Xenium and Visium spatial transcriptomics data from a cancer and a healthy tissue sample. Studying cell-cell communication in colorectal cancer provides valuable insights into the mechanisms of the tumor microenvironment. Understanding these interactions can help identify potential therapeutic targets and strategies. Compared to single-cell techniques, spatial transcriptomics techniques integrate spatial information about the different cell types and their interactions in tumor tissue. We study the interactions between different cell type clusters and compare different cell communication methods for data analysis. The results show the potential effectiveness of the spatial transcriptomics approach for studying cell-cell communication. In particular, CellChat, SpatialDM, and Niches prove to be cell-cell communication tools capable of identifying cancerrelated pathways.

Questa tesi indaga la comunicazione cellula-cellula nel cancro del colon analizzando i dati di transcriptomica spaziale Xenium e Visium da un campione di tessuto canceroso e uno sano. Studiare la comunicazione cellula-cellula nel cancro del colon fornisce importanti informazioni sui meccanismi del microambiente tumorale. Comprendere queste interazioni può aiutare a identificare potenziali bersagli terapeutici e strategie. Rispetto alle tecniche a singola cellula, le tecniche di transcriptomica spaziale integrano informazioni spaziali sui diversi tipi di cellule e le loro interazioni nel tessuto tumorale. In questo lavoro studiamo le interazioni tra diversi gruppi di tipi di cellule e confrontiamo i diversi metodi di comunicazione cellulare per l'analisi dei dati. I risultati mostrano l'efficacia potenziale dell'approccio della transcriptomica spaziale per lo studio della comunicazione cellula-cellula. In particolare, CellChat, SpatialDM e Niches si rivelano strumenti di comunicazione cellulare capaci di identificare le vie legate al cancro.