Biomolekulinis kaulų čiulpų atlasas suteikia unikalių įžvalgų apie hematopoezę
Paskutinį kartą peržiūrėta: 14.06.2024
Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Tyrėjai iš Filadelfijos vaikų ligoninės (CHOP) ir Pensilvanijos universiteto Perelmano medicinos mokyklos sukūrė galingą naują kaulų čiulpų atlasą, kuris suteiks visuomenei pirmą tokio pobūdžio vizualinį pasą sveikos ir sergančios kraujodaros spektras. Rezultatai buvo paskelbti žurnalas „Cell“.
„Pirmą kartą turėsime išsamią sistemą, kad galėtume peržiūrėti visą kaulų čiulpų ląstelių genų ekspresiją ir erdvinę organizaciją“, – sakė vyresnysis tyrimo autorius Kai Tangas, mokslų daktaras, katedros profesorius. Pediatrijoje ir CHOP Vaikų vėžio tyrimų centro mokslininkas. „Nors mūsų dokumentas yra esminis, manome, kad atlasas bus naudojamas kuriant naujus diagnostinius tyrimus, nustatant naujus CAR-T terapijos ir kitų terapinių metodų tikslus ir atrandant erdvinius ligos biologinius žymenis.
Nors iniciatyvai vadovavo CHOP ir Penn, moksliniai tyrimai taip pat yra platesnio žmogaus biomolekulinio atlaso programos (HuBMAP) dalis. HuBMAP konsorciumą sudaro 42 skirtingos mokslinių tyrimų grupės iš universitetų iš 14 valstybių ir keturių šalių. Mokslininkai bendradarbiauja kurdami naujos kartos molekulinės analizės technologijas ir skaičiavimo įrankius, kurie sukurs pagrindinius audinių žemėlapius ir žmogaus kūno ląstelių funkcijų ir ryšių atlasą.
„Tokio masto moksliniai tyrimai įmanomi tik milžiniškomis komandos pastangomis“, – sakė Ph.D. Showik Bandyopadhyay, pagrindinis tyrimo autorius ir gydytojas mokslininkas, besimokantis Tano laboratorijoje. „Bendradarbiaujant kelioms institucijoms ir moksliniams konsorciumams, mes galėjome įgyti esminės įžvalgos apie mikroskopinius žmogaus kūno blokus.
Mokslininkai jau seniai iškėlė teoriją, kad nors didžiąją dalį kaulų čiulpų sudaro kraujo ląstelės, nedidelė dalis ne kraujo ląstelių gali atlikti svarbų vaidmenį sergant vaikų ir suaugusiųjų kaulų čiulpų ligomis, tokiomis kaip leukemija, mieloproliferaciniai sutrikimai ar kaulų čiulpai. Nesėkmės sindromai. Tačiau iki šio tyrimo tokie tyrimai buvo sunkūs dėl techninių problemų, susijusių su šių ląstelių retumu ir trapumu.
Šis dokumentas yra pirmasis, kuris įveikė šiuos apribojimus ir išsamiai apibūdina suaugusio žmogaus kaulų čiulpus, naudojant vienos ląstelės RNR seką. Šis metodas gali užfiksuoti pilnus dešimčių tūkstančių atskirų ląstelių genų profilius, atskleisdamas visą organą sudarančių ląstelių tipų sudėtį.
Šaltinis: Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.013
Tyrimo metu mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė kaulų čiulpams, kurie reguliuoja svarbius kraujo ląstelių vystymosi ir imuniteto procesus. Jie nustatė mažiausiai devynis ne hematopoetinių ląstelių potipius, įskaitant stromos ląsteles, kaulų ląsteles ir endotelio (kraujo) ląsteles, iš kurių bent trys anksčiau nebuvo aprašytos ir kurios sukūrė svarbius palaikomuosius veiksnius. Tyrėjai sukūrė enciklopediją apie šias retas nekraujo ląsteles, kurios gamina veiksnius, kurie, kaip manoma, yra svarbūs žmogaus kraujodaros procesams, ir padės geriau suprasti, kokiai ląstelių komunikacijai ateityje reikėtų skirti dėmesio.
Jų rezultatai pabrėžia vis svarbesnį technologijų vaidmenį šiuolaikiniuose biomolekuliniuose tyrimuose. Autoriai sukūrė erdvinį kaulų čiulpų atlasą, apimantį apie 800 000 ląstelių, naudodami sudėtingą naują techniką, vadinamą CODEX, kartu su mašininiu mokymusi. Šis metodas ir kruopštus rankinis tūkstančių ląstelių ir struktūrų anotavimas leido jiems nustatyti, kad sveiki kaulų čiulpai turi labai aiškią erdvinę struktūrą, o riebalų ląstelės yra glaudžiau susijusios su kraujodaros ląstelėmis, nei manyta anksčiau.
„Mes tik pradedame suprasti, kas įmanoma“, - sakė Tanas. „Ateities moksliniai tyrimai gali remtis mūsų darbu, paspartindami kaulų čiulpų tyrimus, tikėdamiesi, kad šie skaitmeniniai būdai vieną dieną lems medicininius laimėjimus gydant ūminę leukemiją ir kitas kaulų čiulpų ligas.
Ling Qing, Ph.D., kitas vyresnysis šio tyrimo autorius ir Perelmano medicinos mokyklos ortopedinės chirurgijos profesorius, sutinka ir mano, kad šis tyrimas duos ilgalaikių rezultatų.
„Taikant leukemija sergančių pacientų mėginius, šie metodai nustato mezenchiminių ląstelių, tam tikros rūšies retų nekraujinių ląstelių, išsiplėtimą vėžio ląstelių vietoje kaulų čiulpuose“, - sakė Qingas. "Tai rodo galimą naują būsimos ligos gydymo kryptį."