Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Kaulu smadzeņu biomolekulārais atlants sniedz unikālu ieskatu hematopoēzes procesā
Pēdējā pārskatīšana: 02.07.2025
Filadelfijas Bērnu slimnīcas (CHOP) un Pensilvānijas Universitātes Perelmana Medicīnas skolas pētnieki ir izveidojuši jaunu, jaudīgu kaulu smadzeņu atlasi, kas sniegs sabiedrībai pirmo šāda veida vizuālo pasi veselīgas un slimas hematopoēzes spektram. Rezultāti ir publicēti žurnālā " Cell".
“Pirmo reizi mums būs visaptveroša sistēma, lai aplūkotu pilnīgu gēnu ekspresiju un kaulu smadzeņu šūnu telpisko organizāciju,” sacīja pētījuma vecākā autore Kai Tana, PhD, Pediatrijas katedras profesore un CHOP Bērnu vēža pētījumu centra pētniece. “Lai gan mūsu raksts ir fundamentāls, mēs paredzam, ka atlants tiks izmantots jaunu diagnostikas testu izstrādei, jaunu CAR-T terapijas un citu terapeitisko pieeju mērķu noteikšanai un slimību telpisko biomarķieru atklāšanai.”
Lai gan iniciatīvu vadīja CHOP un Pensilvānijas Universitāte, pētījums ir arī daļa no plašāka projekta ar nosaukumu Cilvēka biomolekulārā atlanta programma (HuBMAP). HuBMAP konsorciju veido 42 dažādas pētniecības grupas no universitātēm 14 štatos un četrās valstīs. Pētnieki sadarbojas, lai radītu nākamās paaudzes molekulārās analīzes tehnoloģijas un skaitļošanas rīkus, kas izveidos pamata audu kartes un atlantus par šūnu funkcijām un attiecībām cilvēka ķermenī.
“Šāda mēroga pētījumi ir iespējami tikai ar milzīgu komandas darbu,” sacīja Šoviks Bandjopadhjajs, pētījuma galvenais autors un ārsts-zinātnieks praktikants Tana laboratorijā. “Sadarbojoties vairākās iestādēs un pētniecības konsorcijos, mēs varējām iegūt fundamentālu ieskatu cilvēka ķermeņa mikroskopiskajos pamatelementos.”
Zinātnieki jau sen ir izvirzījuši teoriju, ka, lai gan lielāko daļu kaulu smadzeņu veido asins šūnas, neliela daļa ne-asins šūnu var būt nozīmīga bērnu un pieaugušo kaulu smadzeņu slimību, piemēram, leikēmijas, mieloproliferatīvu traucējumu vai kaulu smadzeņu mazspējas sindromu, attīstībā. Tomēr līdz šim pētījumam šādus pētījumus kavēja tehniskas problēmas, kas saistītas ar šo šūnu retumu un trauslumu.
Šis raksts ir pirmais, kas pārvar šos ierobežojumus un visaptveroši profilē pieauguša cilvēka kaulu smadzenes, izmantojot vienas šūnas RNS sekvencēšanu. Šī metode ļauj iegūt pilnīgus gēnu profilus desmitiem tūkstošu atsevišķu šūnu, atklājot pilnīgu orgānu veidojošo šūnu tipu sastāvu.
Avots: Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.013
Pētījumā zinātnieki koncentrējās uz kaulu smadzenēm, kas regulē svarīgus procesus asins šūnu attīstībā un imunitātē. Viņi identificēja vismaz deviņus nehematopoētisko šūnu apakštipus, tostarp stromas šūnas, kaulu šūnas un endotēlija (asins) šūnas, no kurām vismaz trīs iepriekš nebija aprakstītas, kas ražoja svarīgus atbalsta faktorus. Pētnieki izveidoja enciklopēdiju par šīm retajām ne-asins šūnām, kas ražo faktorus, kuri tiek uzskatīti par svarīgiem cilvēka hematopoēzei, kas palīdzēs labāk izprast, uz kuru šūnu komunikāciju jākoncentrējas turpmākajos pētījumos.
Viņu rezultāti izceļ tehnoloģiju arvien svarīgāko lomu mūsdienu biomolekulārajos pētījumos. Autori izveidoja kaulu smadzeņu telpisko atlantu, kurā iekļauti aptuveni 800 000 šūnu, izmantojot sarežģītu jaunu metodi, ko sauc par CODEX, apvienojumā ar mašīnmācīšanos. Šī pieeja kopā ar rūpīgu manuālu tūkstošiem šūnu un struktūru anotēšanu ļāva viņiem noteikt, ka veselām kaulu smadzenēm ir ļoti atšķirīga telpiskā organizācija un ka tauku šūnas ir ciešāk saistītas ar hematopoētiskajām šūnām, nekā tika uzskatīts iepriekš.
“Mēs tikai sākam saprast, kas ir iespējams,” sacīja Tans. “Turpmākie pētījumi var balstīties uz mūsu darbu, paātrinot kaulu smadzeņu pētījumus ar cerību, ka kādu dienu šie digitālie ceļi novedīs pie medicīniskiem sasniegumiem akūtas leikēmijas un citu kaulu smadzeņu slimību ārstēšanā.”
Ling Qing, PhD, vēl viens pētījuma vecākais autors un ortopēdiskās ķirurģijas profesors Perelmanas Medicīnas skolā, piekrīt un uzskata, ka pētījums dos ilgtermiņa rezultātus.
"Pielietojot šīs metodes leikēmijas pacientu paraugiem, tās atklāj mezenhimālo šūnu, kas ir reta ne-asins šūnu veids, paplašināšanos vēža šūnu vietā kaulu smadzenēs," sacīja Cjins. "Tas norāda uz iespējamu jaunu virzienu turpmākajā slimību ārstēšanā."