Ο Βιομοριακός Άτλας Μυελού των Οστών παρέχει μοναδικές γνώσεις για την αιματοποίηση
Τελευταία επισκόπηση: 14.06.2024
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 από το Νοσοκομείο Παίδων της Φιλαδέλφειας (CHOP) και την Ιατρική Σχολή Perelman στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια δημιούργησαν έναν ισχυρό νέο άτλαντα μυελού των οστών που θα προσφέρει στο κοινό ένα πρώτο στο είδος του οπτικό διαβατήριο για τον φάσμα υγιούς και νοσηρής αιμοποίησης. Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Cell.
"Για πρώτη φορά, θα έχουμε ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο για να δούμε την πλήρη γονιδιακή έκφραση και τη χωρική οργάνωση των κυττάρων του μυελού των οστών", δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Kai Tang, Ph.D., καθηγητής στο τμήμα στην παιδιατρική και ερευνήτρια στο Κέντρο Έρευνας Παιδικού Καρκίνου στο CHOP. "Αν και το έγγραφό μας είναι θεμελιώδες, οραματιζόμαστε ότι ο άτλαντας θα χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων διαγνωστικών τεστ, τον εντοπισμό νέων στόχων για τη θεραπεία CAR-T και άλλες θεραπευτικές προσεγγίσεις και την ανακάλυψη χωρικών βιοδεικτών ασθένειας."
Αν και η πρωτοβουλία έγινε από τους CHOP και Penn, η έρευνα είναι επίσης μέρος του ευρύτερου προγράμματος Human BioMolecular Atlas (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 έναν άτλαντα 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, Ph.D., επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και ένας γιατρός επιστήμονας που εκπαιδεύεται στο εργαστήριο του Tan. «Μέσα από τη συνεργασία πολλών ιδρυμάτων και επιστημονικών κοινοπραξιών, καταφέραμε να αποκτήσουμε θεμελιώδεις γνώσεις για τα μικροσκοπικά δομικά στοιχεία του ανθρώπινου σώματος».
Οι επιστήμονες έχουν από καιρό θεωρήσει ότι παρόλο που η πλειονότητα του μυελού των οστών αποτελείται από κύτταρα αίματος, ένα μικρό ποσοστό μη αιμοσφαιρίων μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο σε ασθένειες του μυελού των οστών της παιδικής ηλικίας και των ενηλίκων, όπως η λευχαιμία, οι μυελοπολλαπλασιαστικές διαταραχές ή ο μυελός των οστών σύνδρομα αποτυχίας. Ωστόσο, πριν από αυτήν τη μελέτη, μια τέτοια έρευνα ήταν δύσκολη λόγω τεχνικών προβλημάτων που σχετίζονται με τη σπανιότητα και την ευθραυστότητα αυτών των κυττάρων.
Αυτή η εργασία είναι η πρώτη που ξεπερνά αυτούς τους περιορισμούς και περιγράφει περιεκτικά τον μυελό των οστών ενήλικου ανθρώπου χρησιμοποιώντας αλληλουχία RNA μονοκυττάρου. Αυτή η τεχνική μπορεί να συλλάβει πλήρη γονιδιακά προφίλ δεκάδων χιλιάδων μεμονωμένων κυττάρων, αποκαλύπτοντας την πλήρη σύνθεση των τύπων κυττάρων που αποτελούν ένα όργανο.
Πηγή: Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.013
Στη μελέτη, οι επιστήμονες εστίασαν στον μυελό των οστών, ο οποίος ρυθμίζει σημαντικές διεργασίες στην ανάπτυξη των κυττάρων του αίματος και την ανοσία. Αναγνώρισαν τουλάχιστον εννέα υποτύπους μη αιμοποιητικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των στρωματικών κυττάρων, των οστικών κυττάρων και των ενδοθηλιακών (αιμικών) κυττάρων, τουλάχιστον τρεις από τους οποίους δεν είχαν περιγραφεί προηγουμένως και που παρήγαγαν σημαντικούς υποστηρικτικούς παράγοντες. Οι ερευνητές δημιούργησαν μια εγκυκλοπαίδεια με αυτά τα σπάνια μη αιμοσφαίρια που παράγουν παράγοντες που πιστεύεται ότι είναι σημαντικοί στην ανθρώπινη αιμοποίηση, οι οποίοι θα βοηθήσουν στην καλύτερη κατανόηση σε ποια κυτταρική επικοινωνία θα πρέπει να επικεντρωθεί η μελλοντική έρευνα.
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, σε συνδυασμό με τον προσεκτικό χειροκίνητο σχολιασμό χιλιάδων κυττάρων και δομών, τους επέτρεψε να προσδιορίσουν ότι ο υγιής μυελός των οστών έχει μια πολύ σαφή χωρική οργάνωση και ότι τα λιποκύτταρα συνδέονται στενότερα με τα αιμοποιητικά κύτταρα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.
"Μόλις αρχίζουμε να συνειδητοποιούμε τι είναι δυνατό", είπε ο Ταν. "Η μελλοντική έρευνα μπορεί να βασιστεί στο έργο μας επιταχύνοντας την έρευνα του μυελού των οστών με την ελπίδα ότι αυτές οι ψηφιακές οδοί θα οδηγήσουν μια μέρα σε ιατρικές ανακαλύψεις στη θεραπεία της οξείας λευχαιμίας και άλλων ασθενειών του μυελού των οστών."
Ο Ling Qing, Ph.D., ένας άλλος ανώτερος συγγραφέας αυτής της μελέτης και καθηγητής ορθοπεδικής χειρουργικής στην Ιατρική Σχολή Perelman, συμφωνεί και πιστεύει ότι αυτή η μελέτη θα έχει μακροπρόθεσμα αποτελέσματα.
«Όταν εφαρμόζονται σε δείγματα ασθενών με λευχαιμία, αυτές οι τεχνικές ανιχνεύουν την επέκταση μεσεγχυματικών κυττάρων, ενός τύπου σπάνιου μη αιμοκυττάρου, στη θέση των καρκινικών κυττάρων στον μυελό των οστών», είπε ο Qing. "Αυτό δείχνει μια πιθανή νέα κατεύθυνση για μελλοντική θεραπεία ασθενειών."