Nové publikace
Biomolekulární atlas kostní dřeně poskytuje jedinečný pohled na proces krvetvorby
Naposledy posuzováno: 02.07.2025
Veškerý obsah iLive je lékařsky zkontrolován nebo zkontrolován, aby byla zajištěna co největší věcná přesnost.
Máme přísné pokyny pro získávání zdrojů a pouze odkaz na seriózní mediální stránky, akademické výzkumné instituce a, kdykoli je to možné, i klinicky ověřené studie. Všimněte si, že čísla v závorkách ([1], [2] atd.) Jsou odkazy na tyto studie, na které lze kliknout.
Pokud máte pocit, že některý z našich obsahů je nepřesný, neaktuální nebo jinak sporný, vyberte jej a stiskněte klávesu Ctrl + Enter.
Výzkumníci z Dětské nemocnice ve Filadelfii (CHOP) a Perelmanovy lékařské fakulty Pensylvánské univerzity vytvořili nový a výkonný atlas kostní dřeně, který veřejnosti poskytne první vizuální pas svého druhu ke spektru zdravé i nemocné hematopoézy. Výsledky jsou publikovány v časopise Cell.
„Poprvé budeme mít komplexní rámec pro sledování kompletní genové exprese a prostorové organizace buněk kostní dřeně,“ uvedl hlavní autor studie Kai Tan, PhD, profesor na katedře pediatrie a výzkumník v Centru pro výzkum rakoviny u dětí na CHOP. „Ačkoli je náš článek zásadní, předpokládáme, že atlas bude použit k vývoji nových diagnostických testů, identifikaci nových cílů pro terapii CAR-T a další terapeutické přístupy a k objevování prostorových biomarkerů onemocnění.“
Iniciativu sice vedly organizace CHOP a Penn, ale výzkum je také součástí většího projektu s názvem Human BioMolecular Atlas Program (HuBMAP). Konsorcium HuBMAP se skládá ze 42 různých výzkumných skupin z univerzit ve 14 státech a čtyřech zemích. Výzkumníci spolupracují na vytvoření nové generace technologií molekulární analýzy a výpočetních nástrojů, které vytvoří základní mapy tkání a atlasy funkcí a vztahů mezi buňkami v lidském těle.
„Výzkum tohoto rozsahu je možný pouze díky monumentálnímu týmovému úsilí,“ řekl Showik Bandyopadhyay, PhD, hlavní autor studie a lékař-vědec v praxi v Tanově laboratoři. „Díky spolupráci napříč různými institucemi a výzkumnými konsorcii jsme byli schopni získat základní poznatky o mikroskopických stavebních blocích lidského těla.“
Vědci již dlouho teoretizují, že ačkoli většina kostní dřeně je tvořena krevními buňkami, malé procento nekrevních buněk může hrát důležitou roli v onemocněních kostní dřeně v dětství i dospělosti, jako je leukémie, myeloproliferativní poruchy nebo syndromy selhání kostní dřeně. Až do této studie však byly takové studie brzděny technickými problémy spojenými s vzácností a křehkostí těchto buněk.
Tato práce jako první překonává tato omezení a komplexně profiluje dospělou lidskou kostní dřeň pomocí sekvenování RNA jednotlivých buněk. Tato technika umožňuje zachycení kompletních genových profilů desítek tisíc jednotlivých buněk a odhaluje tak plné složení buněčných typů, které tvoří orgán.
Zdroj: Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.013
Ve studii se vědci zaměřili na kostní dřeň, která reguluje důležité procesy ve vývoji krevních buněk a imunitě. Identifikovali nejméně devět podtypů nekrvotvorných buněk, včetně stromálních buněk, kostních buněk a endoteliálních (krevních) buněk, z nichž nejméně tři nebyly dříve popsány, a které produkují důležité podpůrné faktory. Výzkumníci vytvořili encyklopedii těchto vzácných nekrvotvorných buněk, které produkují faktory považované za důležité pro lidskou hematopoézu, což pomůže lépe pochopit, na kterou buněčnou komunikaci by se měly zaměřit budoucí studie.
Jejich výsledky zdůrazňují stále důležitější roli technologií v dnešním biomolekulárním výzkumu. Autoři vytvořili prostorový atlas kostní dřeně, který zahrnuje přibližně 800 000 buněk, a to za použití sofistikované nové techniky zvané CODEX v kombinaci se strojovým učením. Tento přístup, spolu s pečlivou manuální anotací tisíců buněk a struktur, jim umožnil určit, že zdravá kostní dřeň má velmi odlišnou prostorovou organizaci a že tukové buňky jsou více příbuzné hematopoetickým buňkám, než se dříve myslelo.
„Teprve začínáme chápat, co je možné,“ řekl Tan. „Budoucí studie mohou na naší práci navázat a urychlit výzkum kostní dřeně s nadějí, že tyto digitální cesty jednoho dne povedou k lékařským průlomům v léčbě akutní leukémie a dalších onemocnění kostní dřeně.“
Ling Qing, PhD, další hlavní autor studie a profesor ortopedické chirurgie na Perelmanově lékařské fakultě, souhlasí a věří, že studie přinese dlouhodobé výsledky.
„Při aplikaci na vzorky od pacientů s leukémií tyto techniky odhalují expanzi mezenchymálních buněk, což je typ vzácných nekrevních buněk, v místě rakovinných buněk v kostní dřeni,“ řekl Qing. „To ukazuje na možný nový směr pro budoucí léčbu onemocnění.“