Atlas Sumsum Tulang Biomolekul Memberi Cerapan Unik tentang Hematopoiesis
Ulasan terakhir: 14.06.2024
Semua kandungan iLive disemak secara perubatan atau fakta diperiksa untuk memastikan ketepatan faktual sebanyak mungkin.
Kami mempunyai garis panduan sumber yang ketat dan hanya memautkan ke tapak media yang bereputasi, institusi penyelidikan akademik dan, apabila mungkin, dikaji semula kajian secara medis. Perhatikan bahawa nombor dalam kurungan ([1], [2], dan lain-lain) boleh diklik pautan ke kajian ini.
Jika anda merasakan bahawa mana-mana kandungan kami tidak tepat, ketinggalan zaman, atau tidak dipersoalkan, sila pilih dan tekan Ctrl + Enter.
Penyelidik dari Hospital Kanak-kanak Philadelphia (CHOP) dan Sekolah Perubatan Perelman di Universiti Pennsylvania telah mencipta atlas sumsum tulang baharu yang berkuasa yang akan menyediakan orang ramai dengan pasport visual pertama seumpamanya kepada spektrum hematopoiesis yang sihat dan berpenyakit. Hasilnya diterbitkan dalam majalah Sel.
“Buat pertama kalinya, kami akan mempunyai rangka kerja yang komprehensif untuk melihat ekspresi gen yang lengkap dan organisasi spatial sel sumsum tulang,” kata pengarang kajian kanan Kai Tang, Ph.D., profesor di jabatan itu dalam pediatrik dan penyelidik di Pusat Penyelidikan Kanser Kanak-kanak di CHOP. “Walaupun kertas kerja kami adalah asas, kami membayangkan bahawa atlas akan digunakan untuk membangunkan ujian diagnostik baharu, mengenal pasti sasaran baharu untuk terapi CAR-T dan pendekatan terapeutik lain dan menemui biomarker spatial penyakit.”
Walaupun inisiatif itu diketuai oleh CHOP dan Penn, penyelidikan itu juga merupakan sebahagian daripada Program Atlas BioMolekul Manusia (HuBMAP) yang lebih luas. Konsortium HuBMAP terdiri daripada 42 kumpulan penyelidikan berbeza daripada universiti di 14 negeri dan empat negara. Penyelidik bekerjasama untuk mencipta teknologi analisis molekul dan alat pengiraan generasi seterusnya yang akan mencipta peta tisu asas dan atlas fungsi dan hubungan antara sel dalam badan manusia.
“Penyelidikan magnitud ini hanya boleh dilakukan melalui usaha pasukan yang hebat,” kata Showik Bandyopadhyay, Ph.D., pengarang utama kajian dan latihan saintis doktor di makmal Tan. “Melalui kerjasama pelbagai institusi dan konsortium saintifik, kami telah dapat memperoleh pandangan asas tentang blok bangunan mikroskopik tubuh manusia.”
Para saintis telah lama berteori bahawa walaupun sebahagian besar sumsum tulang terdiri daripada sel darah, peratusan kecil sel bukan darah mungkin memainkan peranan penting dalam penyakit sumsum tulang kanak-kanak dan dewasa seperti leukemia, gangguan myeloproliferative atau sumsum tulang. Sindrom kegagalan. Walau bagaimanapun, sebelum kajian ini, penyelidikan sedemikian sukar kerana masalah teknikal yang berkaitan dengan jarang dan kerapuhan sel-sel ini.
Kertas kerja ini adalah yang pertama untuk mengatasi batasan ini dan profil sumsum tulang manusia dewasa secara komprehensif menggunakan penjujukan RNA sel tunggal. Teknik ini boleh menangkap profil gen lengkap berpuluh ribu sel individu, mendedahkan komposisi penuh jenis sel yang membentuk organ.
Sumber: Sel (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.013
Dalam kajian itu, saintis memberi tumpuan kepada sumsum tulang, yang mengawal proses penting dalam pembangunan sel darah dan imuniti. Mereka mengenal pasti sekurang-kurangnya sembilan subtipe sel bukan hematopoietik, termasuk sel stroma, sel tulang dan sel endothelial (darah), sekurang-kurangnya tiga daripadanya tidak diterangkan sebelum ini, dan yang menghasilkan faktor sokongan yang penting. Para penyelidik telah mencipta ensiklopedia sel bukan darah yang jarang ditemui ini yang menghasilkan faktor yang dianggap penting dalam hematopoiesis manusia, yang akan membantu memahami dengan lebih baik penyelidikan masa depan komunikasi selular yang harus ditumpukan.
Keputusan mereka menyerlahkan peranan teknologi yang semakin penting dalam penyelidikan biomolekul hari ini. Penulis mencipta atlas spatial sumsum tulang yang terdiri daripada kira-kira 800,000 sel menggunakan teknik baharu yang canggih dipanggil CODEX digabungkan dengan pembelajaran mesin. Pendekatan ini, ditambah pula dengan anotasi manual yang teliti bagi beribu-ribu sel dan struktur, membolehkan mereka menentukan bahawa sumsum tulang yang sihat mempunyai organisasi spatial yang sangat jelas, dan sel-sel lemak lebih berkait rapat dengan sel hematopoietik daripada yang difikirkan sebelum ini.
"Kami baru mula menyedari perkara yang mungkin berlaku," kata Tan. “Penyelidikan masa depan boleh membina kerja kami dengan mempercepatkan penyelidikan sumsum tulang dengan harapan bahawa laluan digital ini suatu hari nanti akan membawa kepada kejayaan perubatan dalam rawatan leukemia akut dan penyakit sumsum tulang yang lain.”
Ling Qing, Ph.D., seorang lagi pengarang kanan kajian ini dan seorang profesor pembedahan ortopedik di Sekolah Perubatan Perelman, bersetuju dan percaya kajian ini akan memberi hasil jangka panjang.
"Apabila digunakan pada sampel daripada pesakit leukemia, teknik ini mengesan pengembangan sel mesenkim, sejenis sel bukan darah yang jarang ditemui, di tapak sel kanser dalam sumsum tulang," kata Qing. "Ini menunjukkan arah baharu yang mungkin untuk rawatan penyakit masa hadapan."