Νέες δημοσιεύσεις
Ένας βιομοριακός άτλας του μυελού των οστών παρέχει μια μοναδική εικόνα της διαδικασίας της αιμοποίησης
Τελευταία επισκόπηση: 02.07.2025
Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Ερευνητές στο Νοσοκομείο Παίδων της Φιλαδέλφειας (CHOP) και στην Ιατρική Σχολή Perelman στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια δημιούργησαν έναν ισχυρό νέο άτλαντα μυελού των οστών που θα παρέχει στο κοινό ένα πρωτοποριακό οπτικό διαβατήριο στο φάσμα της υγιούς και νοσούσας αιμοποίησης. Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στο περιοδικό Cell.
«Για πρώτη φορά, θα έχουμε ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο για να δούμε την πλήρη γονιδιακή έκφραση και την χωρική οργάνωση των κυττάρων του μυελού των οστών », δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Kai Tan, PhD, καθηγητής στο Τμήμα Παιδιατρικής και ερευνητής στο Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο της Παιδικής Ηλικίας στο CHOP. «Ενώ η εργασία μας είναι θεμελιώδης, οραματιζόμαστε ότι ο άτλαντας θα χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων διαγνωστικών εξετάσεων, τον εντοπισμό νέων στόχων για τη θεραπεία CAR-T και άλλες θεραπευτικές προσεγγίσεις, και την ανακάλυψη χωρικών βιοδεικτών ασθενειών».
Ενώ η πρωτοβουλία διεξήχθη από τους CHOP και Penn, η έρευνα αποτελεί επίσης μέρος ενός ευρύτερου έργου που ονομάζεται Πρόγραμμα Ανθρώπινου Βιομοριακού Άτλαντα (HuBMAP). Η κοινοπραξία HuBMAP αποτελείται από 42 διαφορετικές ερευνητικές ομάδες από πανεπιστήμια σε 14 πολιτείες και τέσσερις χώρες. Οι ερευνητές συνεργάζονται για να δημιουργήσουν την επόμενη γενιά τεχνολογιών μοριακής ανάλυσης και υπολογιστικών εργαλείων που θα δημιουργήσουν βασικούς χάρτες ιστών και άτλαντες των λειτουργιών και των σχέσεων μεταξύ των κυττάρων στο ανθρώπινο σώμα.
«Έρευνα αυτού του μεγέθους είναι δυνατή μόνο μέσω μιας τεράστιας ομαδικής προσπάθειας», δήλωσε ο Showik Bandyopadhyay, PhD, κύριος συγγραφέας της μελέτης και εκπαιδευόμενος γιατρός-επιστήμονας στο εργαστήριο του Tan. «Μέσω συνεργασιών μεταξύ πολλαπλών ιδρυμάτων και ερευνητικών κοινοπραξιών, καταφέραμε να αποκτήσουμε θεμελιώδεις γνώσεις σχετικά με τα μικροσκοπικά δομικά στοιχεία του ανθρώπινου σώματος».
Οι επιστήμονες εδώ και καιρό διατυπώνουν τη θεωρία ότι, παρόλο που το μεγαλύτερο μέρος του μυελού των οστών αποτελείται από κύτταρα του αίματος, ένα μικρό ποσοστό μη αιμοποιητικών κυττάρων μπορεί να παίζει σημαντικό ρόλο σε παθήσεις του μυελού των οστών στην παιδική και ενήλικη ηλικία, όπως η λευχαιμία, οι μυελοϋπερπλαστικές διαταραχές ή τα σύνδρομα μυελικής ανεπάρκειας των οστών. Ωστόσο, μέχρι αυτή τη μελέτη, τέτοιες μελέτες παρεμποδίζονταν από τεχνικές προκλήσεις που σχετίζονταν με τη σπανιότητα και την ευθραυστότητα αυτών των κυττάρων.
Αυτή η εργασία είναι η πρώτη που ξεπερνά αυτούς τους περιορισμούς και αναλύει πλήρως το προφίλ του μυελού των οστών ενήλικων ανθρώπων χρησιμοποιώντας αλληλούχιση RNA σε ένα μόνο κύτταρο. Αυτή η τεχνική επιτρέπει τη λήψη πλήρων γονιδιακών προφίλ δεκάδων χιλιάδων μεμονωμένων κυττάρων, αποκαλύπτοντας την πλήρη σύνθεση των κυτταρικών τύπων που αποτελούν ένα όργανο.
Πηγή: Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.013
Στη μελέτη, οι επιστήμονες επικεντρώθηκαν στον μυελό των οστών, ο οποίος ρυθμίζει σημαντικές διεργασίες στην ανάπτυξη των αιμοσφαιρίων και την ανοσία. Εντόπισαν τουλάχιστον εννέα υποτύπους μη αιμοποιητικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των στρωματικών κυττάρων, των οστικών κυττάρων και των ενδοθηλιακών (αιματολογικών) κυττάρων, τουλάχιστον τρία από τα οποία δεν είχαν περιγραφεί προηγουμένως, τα οποία παρήγαγαν σημαντικούς υποστηρικτικούς παράγοντες. Οι ερευνητές δημιούργησαν μια εγκυκλοπαίδεια αυτών των σπάνιων μη αιμοποιητικών κυττάρων που παράγουν παράγοντες που θεωρούνται σημαντικοί για την ανθρώπινη αιμοποίηση, η οποία θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση της κυτταρικής επικοινωνίας στην οποία θα πρέπει να επικεντρωθούμε σε μελλοντικές μελέτες.
Τα αποτελέσματά τους υπογραμμίζουν τον ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο της τεχνολογίας στη σημερινή βιομοριακή έρευνα. Οι συγγραφείς δημιούργησαν έναν χωρικό άτλαντα μυελού των οστών, που περιλαμβάνει περίπου 800.000 κύτταρα, χρησιμοποιώντας μια εξελιγμένη νέα τεχνική που ονομάζεται CODEX σε συνδυασμό με μηχανική μάθηση. Αυτή η προσέγγιση, μαζί με την προσεκτική χειροκίνητη σχολιασμό χιλιάδων κυττάρων και δομών, τους επέτρεψε να διαπιστώσουν ότι ο υγιής μυελός των οστών έχει μια πολύ διακριτή χωρική οργάνωση και ότι τα λιποκύτταρα σχετίζονται στενότερα με τα αιμοποιητικά κύτταρα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.
«Μόλις αρχίζουμε να καταλαβαίνουμε τι είναι δυνατό», είπε ο Tan. «Μελλοντικές μελέτες μπορούν να βασιστούν στο έργο μας, επιταχύνοντας την έρευνα για τον μυελό των οστών με την ελπίδα ότι μια μέρα αυτές οι ψηφιακές οδοί θα οδηγήσουν σε ιατρικές ανακαλύψεις στη θεραπεία της οξείας λευχαιμίας και άλλων παθήσεων του μυελού των οστών».
Ο Ling Qing, PhD, ένας άλλος επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής ορθοπεδικής χειρουργικής στην Ιατρική Σχολή Perelman, συμφωνεί και πιστεύει ότι η μελέτη θα αποφέρει μακροπρόθεσμα αποτελέσματα.
«Όταν εφαρμόζονται σε δείγματα από ασθενείς με λευχαιμία, αυτές οι τεχνικές αποκαλύπτουν μια επέκταση μεσεγχυματικών κυττάρων, ενός τύπου σπάνιων μη αιμοποιητικών κυττάρων, στη θέση των καρκινικών κυττάρων στον μυελό των οστών», δήλωσε ο Qing. «Αυτό υποδεικνύει μια πιθανή νέα κατεύθυνση για τη μελλοντική θεραπεία ασθενειών».