Põhjalik endoteelirakkude atlas edendab diabeediuuringuid

Põhjalik endoteelirakkude atlas edendab diabeediuuringuid

Inimese kõhunäärme insuliini tootvate "saarte" veresooni vooderdavaid endoteelirakkude erinevaid populatsioone on olnud kurikuulsalt raske uurida, kuid Weill Cornell Medicine'i teadlastel on nüüd õnnestunud nende rakkude ainulaadseid omadusi põhjalikult kirjeldada. Saadud atlas edendab pankrease bioloogia alusuuringuid ja võib viia uute diabeedi ja teiste kõhunäärmehaiguste ravistrateegiateni.

Uuringus, mis avaldati 6. veebruaril ajakirjas Nature Communications, töötasid teadlased välja rea ​​meetodeid endoteelirakkude kiireks isoleerimiseks ja profileerimiseks, mida nimetatakse ISECSiks (saarekesespetsiifilised endoteelirakud) doonorpankreasest. ISEC-id pakuvad olulist tuge saarekeste funktsioonidele, kuid surevad väga kiiresti, kui need eraldatakse kõhunäärmest standardsete rakkude eraldamise tehnikate abil. Oma väga optimeeritud lähenemisviisiga suutsid teadlased esimest korda analüüsida suurt hulka ISC-sid, kaardistades nende molekulaarsed allkirjad ja koostoimed teiste pankrease rakutüüpidega.

Selles uuringus loodud andmestik on esimene, mis hõlmab kõhunäärme endoteelirakkude täielikku mitmekesisust, ja eeldame, et see on meie ja paljude teiste uurimisrühmade jaoks oluline ressurss. “

Dr David Redmond, vanemautor, arvutusbioloogia dotsent Hartmani terapeutilise elundite regenereerimise instituudis, Weill Cornell Medicine

Kuigi ISECS-i täpsed molekulaarsed allkirjad ei olnud teada, oli teadlastel tõendeid selle kohta, et need rakud toetavad saarerakkude küpsemist, insuliini sekretsiooni ja ellujäämist. Need on olulised ka saarekeste siirdamise pikaajaliseks ellujäämiseks, mida kasutatakse harva I tüüpi diabeedi raviks immuunsüsteemi tüsistuste tõttu, kuid mis võivad praegusest takistusest ülesaamisel olla ravi.

Uuringu esimene autor dr Rebecca Craig-Schapiro, Weill Cornell Medicine'i kirurgia abiprofessor ja NewYork-Presbyterian/Weill Cornelli meditsiinikeskuse siirdamise kirurg, kes teeb surnud elundidoonorite osas tihedat koostööd Hartmani Instituudi liikmetega.

"Kasutades meie uudset lähenemisviisi ja kasutades ISEC-de kohta juba teadaolevat, suutsime isoleerida ja töödelda neid rakke väga suurel hulgal – enam kui 30 000 – ning umbes 75 000 muud pankrease rakku, võimaldades neid kõiki säilitada piisavalt kaua elujõulisena, et teostada üherakulise RNA sekveneerimist," ütles dr Craig-Schapiro.

RNA sekveneerimisandmed, mis annavad iga raku geeniaktiivsuse hetktõmmiseid, võimaldasid teadlastel määrata nii ISEC-de kui ka teiste pankrease rakkude, sealhulgas kõhunäärme saarekestevälise osa endoteelirakke, iseloomulikud geeniaktiivsuse signatuurid.

"Kasutades meie RNA sekveneerimisandmeid, suutsime tuvastada ka tugirakud, mis suhtlevad ISEC-de ja teiste endoteelirakkudega nende vastavates pankrease sektsioonides, " ütles kaasautor Kevin Chen, Rafii labori uurimistehnik.

Kuigi varasemad uuringud pankrease rakkude kohta, eriti ISEC-de kohta, olid puudulikud, märkisid teadlased, et varasemad andmed vastasid suuresti nende tulemustele kõikjal, kus need kattusid.

"Me suutsime oma andmed integreerida kolme muu avaldatud andmekogumiga, et anda meie tulemuste üksikasjalik kinnitus ja tulemuseks oli palju täielikum rakuatlas," ütles kaasautor dr Ge Li, Rafii labori teadur.

Kuna insuliini toodetakse pankrease saarekestes, on need ka diabeediuuringute põhirõhk. Kasutades uusi andmeid koos olemasolevate andmekogumitega diabeetilise pankrease koe geenide aktiivsuse kohta, kataloogisid teadlased endoteeli geenid ja signaalirajad, mis näivad olevat diabeedi korral häiritud ja võivad olla tulevaste ravimeetodite sihtmärgid.

"See põhjalik atlas annab meile tugeva aluse strateegiate väljatöötamiseks ISEC-de ja teiste rakkude funktsiooni taastamiseks diabeedi ja teiste kõhunäärmehaiguste korral." Hartmani Instituut ja Ansary Tüvirakkude Instituut ning Arthur B. Belfer, Weill Cornell Medicine'i geneetilise meditsiini professor.

Praegu kasutavad teadlased oma uut atlast mitmeks jätkutegevuseks, sealhulgas teistest rakkudest ISEC-de tootmise tehnikate väljatöötamiseks, ütles dr Rafii, kes on ka Inglismaa täppismeditsiini instituudi liige, Sandra ja Edward Meyeri vähikeskuse liige Weill Cornell Medicine'is.

Allikad: