Biomolekulární atlas kostní dřeně poskytuje jedinečný pohled na krvetvorbu
Naposledy posuzováno: 14.06.2024
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 Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) a Perelman School of Medicine na University of Pennsylvania vytvořili výkonný nový atlas kostní dřeně, který veřejnosti poskytne první vizuální pas svého druhu spektrum zdravé i nemocné krvetvorby. Výsledky byly publikovány v časopisu Cell.
"Poprvé budeme mít komplexní rámec pro zobrazení kompletní genové exprese a prostorové organizace buněk kostní dřeně," řekl hlavní autor studie Kai Tang, Ph.D., profesor na oddělení. V pediatrii a vědecký pracovník Centra pro výzkum dětské rakoviny 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 dalších terapeutických přístupů a objevování prostorových biomarkerů onemocnění.“
Přestože iniciativu vedly CHOP a Penn, výzkum je také součástí širšího programu Human BioMolecular Atlas Program (HuBMAP). Konsorcium HuBMAP tvoří 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 tkáňové mapy a atlas funkcí a vztahů mezi buňkami v lidském těle.
"Výzkum takového rozsahu je možný pouze díky obrovskému týmovému úsilí," řekl Showik Bandyopadhyay, Ph.D., hlavní autor studie a lékařský vědec, který se školí v Tanově laboratoři. „Prostřednictvím spolupráce mnoha institucí a vědeckých konsorcií jsme byli schopni získat základní vhled do mikroskopických stavebních kamenů lidského těla.“
Vědci se již dlouho domnívají, že ačkoli se většina kostní dřeně skládá z krevních buněk, malé procento nekrevních buněk může hrát důležitou roli při onemocněních kostní dřeně u dětí a dospělých, jako je leukémie, myeloproliferativní poruchy nebo kostní dřeň. Syndromy selhání. Před touto studií však byl takový výzkum obtížný kvůli technickým problémům spojeným s vzácností a křehkostí těchto buněk.
Tento dokument je první, který překonává tato omezení a komplexně profiluje dospělou lidskou kostní dřeň pomocí jednobuněčného sekvenování RNA. Tato technika dokáže zachytit kompletní genové profily desítek tisíc jednotlivých buněk a odhalit tak úplné 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 imunitu. Identifikovali nejméně devět podtypů nehematopoetických buněk, včetně buněk stromatu, kostních buněk a endoteliálních (krevních) buněk, z nichž nejméně tři nebyly dříve popsány a které produkovaly důležité podpůrné faktory. Vědci vytvořili encyklopedii těchto vzácných nekrevních buněk, které produkují faktory považované za důležité v lidské krvetvorbě, což pomůže lépe pochopit, na kterou buněčnou komunikaci by se měl budoucí výzkum zaměřit.
Jejich výsledky zdůrazňují stále důležitější roli technologie v dnešním biomolekulárním výzkumu. Autoři vytvořili prostorový atlas kostní dřeně obsahující asi 800 000 buněk pomocí sofistikované nové techniky zvané CODEX v kombinaci se strojovým učením. Tento přístup ve spojení s pečlivou manuální anotací tisíců buněk a struktur jim umožnil určit, že zdravá kostní dřeň má velmi jasnou prostorovou organizaci a tukové buňky jsou těsněji spojeny s hematopoetickými buňkami, než se dříve myslelo.
"Začínáme si uvědomovat, co je možné," řekl Tan. „Budoucí výzkum může stavět na naší práci urychlením výzkumu 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, Ph.D., další vedoucí autor této studie a profesor ortopedické chirurgie na Perelman School of Medicine, souhlasí a věří, že tato studie bude mít dlouhodobé výsledky.
„Při aplikaci na vzorky od pacientů s leukémií tyto techniky detekují 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 nemocí."