Biomolekularni atlas koštane srži pruža jedinstveni uvid u hematopoezu
Posljednji pregledao: 14.06.2024
Svi iLive sadržaji medicinski se pregledavaju ili provjeravaju kako bi se osigurala što je moguće točnija činjenica.
Imamo stroge smjernice za pronalaženje izvora i samo povezujemo s uglednim medijskim stranicama, akademskim istraživačkim institucijama i, kad god je to moguće, medicinski pregledanim studijama. Imajte na umu da su brojevi u zagradama ([1], [2], itd.) Poveznice koje se mogu kliknuti na ove studije.
Ako smatrate da je bilo koji od naših sadržaja netočan, zastario ili na neki drugi način upitan, odaberite ga i pritisnite Ctrl + Enter.
Istraživači iz Dječje bolnice u Philadelphiji (CHOP) i Medicinskog fakulteta Perelman na Sveučilištu u Pennsylvaniji stvorili su snažan novi atlas koštane srži koji će javnosti pružiti prvu vizualnu putovnicu te vrste za spektar zdrave i bolesne hematopoeze. Rezultati su objavljeni u časopisu Cell.
"Prvi put ćemo imati sveobuhvatan okvir za pregled kompletne ekspresije gena i prostorne organizacije stanica koštane srži," rekao je viši autor studije Kai Tang, Ph.D., profesor na odjelu pedijatrije i istraživač u Centru za istraživanje dječjeg raka pri CHOP-u. "Iako je naš rad temeljan, predviđamo da će se atlas koristiti za razvoj novih dijagnostičkih testova, identificiranje novih ciljeva za CAR-T terapiju i druge terapijske pristupe te otkrivanje prostornih biomarkera bolesti."
Iako su inicijativu vodili CHOP i Penn, istraživanje je također dio šireg Human BioMolecular Atlas Program (HuBMAP). Konzorcij HuBMAP sastoji se od 42 različite istraživačke grupe sa sveučilišta u 14 država i četiri zemlje. Istraživači surađuju na stvaranju sljedeće generacije tehnologija molekularne analize i računalnih alata koji će stvoriti osnovne karte tkiva i atlas funkcija i odnosa između stanica u ljudskom tijelu.
"Istraživanje ove veličine moguće je samo kroz golem timski napor," rekao je Showik Bandyopadhyay, Ph.D., glavni autor studije i liječnik znanstvenik koji se obučava u Tanovom laboratoriju. "Kroz suradnju više institucija i znanstvenih konzorcija uspjeli smo steći temeljni uvid u mikroskopske građevne elemente ljudskog tijela."
Znanstvenici već dugo teoretiziraju da iako se većina koštane srži sastoji od krvnih stanica, mali postotak nekrvnih stanica može igrati važnu ulogu u bolestima koštane srži u djetinjstvu i odraslim osobama kao što su leukemija, mijeloproliferativni poremećaji ili koštana srž sindromi neuspjeha. Međutim, prije ove studije, takva su istraživanja bila teška zbog tehničkih problema povezanih s rijetkošću i krhkošću ovih stanica.
Ovaj je rad prvi koji je prevladao ta ograničenja i sveobuhvatno profilirao koštanu srž odrasle osobe pomoću sekvenciranja jednostanične RNA. Ovom tehnikom mogu se uhvatiti kompletni genski profili desetaka tisuća pojedinačnih stanica, otkrivajući puni sastav vrsta stanica koje čine organ.
Izvor: Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.013
U studiji su se znanstvenici usredotočili na koštanu srž, koja regulira važne procese u razvoju krvnih stanica i imunitetu. Identificirali su najmanje devet podtipova nehematopoetskih stanica, uključujući stromalne stanice, koštane stanice i endotelne (krvne) stanice, od kojih najmanje tri nisu bile prethodno opisane, a koje su proizvele važne potporne čimbenike. Istraživači su izradili enciklopediju ovih rijetkih nekrvnih stanica koje proizvode čimbenike za koje se smatra da su važni u ljudskoj hematopoezi, što će pomoći boljem razumijevanju na koju bi se staničnu komunikaciju buduća istraživanja trebala usredotočiti.
Njihovi rezultati naglašavaju sve važniju ulogu tehnologije u današnjim biomolekularnim istraživanjima. Autori su izradili prostorni atlas koštane srži koji se sastoji od oko 800.000 stanica koristeći novu sofisticiranu tehniku nazvanu CODEX u kombinaciji sa strojnim učenjem. Ovaj pristup, zajedno s pažljivim ručnim označavanjem tisuća stanica i struktura, omogućio im je da utvrde da zdrava koštana srž ima vrlo jasnu prostornu organizaciju, a masne stanice su tješnje povezane s hematopoetskim stanicama nego što se prije mislilo.
"Tek počinjemo shvaćati što je moguće", rekao je Tan. "Buduća istraživanja mogu se nadograđivati na naš rad ubrzavanjem istraživanja koštane srži s nadom da će ti digitalni putovi jednog dana dovesti do medicinskih otkrića u liječenju akutne leukemije i drugih bolesti koštane srži."
Dr.sc. Ling Qing, još jedan stariji autor ove studije i profesor ortopedske kirurgije na Medicinskom fakultetu Perelman, slaže se i vjeruje da će ova studija imati dugoročne rezultate.
"Kada se primijene na uzorke pacijenata s leukemijom, ove tehnike otkrivaju širenje mezenhimalnih stanica, vrste rijetkih nekrvnih stanica, na mjestu stanica raka u koštanoj srži", rekao je Qing. "Ovo ukazuje na mogući novi smjer za buduće liječenje bolesti."