Išsamus endotelio ląstelių atlasas skatina diabeto tyrimus

Išsamus endotelio ląstelių atlasas skatina diabeto tyrimus

Įvairias endotelio ląstelių populiacijas, išklojančias kraujagysles insuliną gaminančiose žmogaus kasos „salose“, buvo žinoma sunkiai ištirti, tačiau Weill Cornell Medicine mokslininkams dabar pavyko išsamiai apibūdinti unikalias šių ląstelių savybes. Gautas atlasas skatina pagrindinius kasos biologijos tyrimus ir gali paskatinti naujas diabeto ir kitų kasos ligų gydymo strategijas.

Tyrime, paskelbtame vasario 6 d. žurnale Nature Communications, mokslininkai sukūrė daugybę metodų, leidžiančių greitai išskirti ir profiliuoti endotelio ląsteles, vadinamas ISECS (salelėms būdingomis endotelio ląstelėmis) iš donoro kasos. ISEC teikia svarbią paramą salelių funkcijoms, tačiau labai greitai miršta, kai yra atskirtos nuo kasos naudojant standartinius ląstelių izoliavimo metodus. Taikydami labai optimizuotą metodą, mokslininkai pirmą kartą galėjo išanalizuoti daugybę ISC, nustatydami jų molekulinius parašus ir sąveiką su kitais kasos ląstelių tipais.

Šiame tyrime sukurtas duomenų rinkinys yra pirmasis, kuriame užfiksuota visa kasos endotelio ląstelių įvairovė, ir tikimės, kad tai bus svarbus mūsų ir daugelio kitų tyrimų grupių šaltinis. “

Dr. Davidas Redmondas, vyresnysis autorius, kompiuterinės biologijos docentas Hartmano terapinio organų regeneravimo institute, Weill Cornell Medicine

Nors tikslūs ISECS molekuliniai parašai nebuvo žinomi, mokslininkai turėjo įrodymų, kad šios ląstelės palaiko salelių ląstelių brendimą, insulino sekrecijos veiklą ir išgyvenimą. Jie taip pat svarbūs ilgalaikiam salelių transplantacijų išgyvenimui, kurie retai naudojami 1 tipo diabetui gydyti dėl imuninių komplikacijų, tačiau gali būti išgydyti, jei bus įveiktos esamos kliūtys.

Pirmoji tyrimo autorė Dr. Rebecca Craig-Schapiro, Weill Cornell Medicine chirurgijos profesoriaus asistentė ir Niujorko Presbiteriano / Weilo Kornelio medicinos centro transplantacijos chirurgas, glaudžiai bendradarbiaujantis su Hartmano instituto nariais mirusių organų donorų klausimais.

„Naudodami savo naują metodą ir tai, kas jau žinoma apie ISEC, galėjome išskirti ir apdoroti labai daug šių ląstelių – daugiau nei 30 000 – taip pat apie 75 000 kitų kasos ląstelių, todėl visos jos išliko gyvybingos pakankamai ilgai, kad būtų galima atlikti vienos ląstelės RNR seką“, – sakė dr. Craig-Schapiro.

RNR sekos nustatymo duomenys, kuriuose pateikiamos kiekvienos ląstelės genų aktyvumo momentinės nuotraukos, leido tyrėjams nustatyti būdingus ISEC ir kitų kasos ląstelių, įskaitant endotelio ląsteles iš ne salelių dalies, genų aktyvumo parašus.

„Naudodami mūsų RNR sekos nustatymo duomenis, mes taip pat galėjome identifikuoti pagalbines ląsteles, kurios bendrauja su ISEC ir kitomis endotelio ląstelėmis atitinkamuose kasos skyriuose“, - sakė bendraautorius Kevinas Chenas, Rafii laboratorijos tyrimų technikas.

Nors ankstesni kasos ląstelių tyrimai, ypač ISEC, buvo neišsamūs, mokslininkai pažymėjo, kad ankstesni duomenys iš esmės atitiko jų rezultatus, kad ir kur jie sutaptų.

„Galėjome integruoti savo duomenis su trimis kitais paskelbtais duomenų rinkiniais, kad gautume išsamų mūsų rezultatų patvirtinimą ir gautume daug išsamesnį ląstelių atlasą“, – sakė bendraautorius dr. Ge Li, Rafii laboratorijos mokslinis bendradarbis.

Kadangi insulinas gaminamas kasos salelėse, jos taip pat yra pagrindinis diabeto tyrimų dėmesys. Naudodami naujus duomenis kartu su esamais duomenų apie genų aktyvumą diabetu sergančiame kasos audinyje rinkiniais, mokslininkai katalogavo endotelio genus ir signalizacijos kelius, kurie, atrodo, yra sutrikę sergant diabetu ir gali būti būsimų gydymo būdų tikslai.

„Šis išsamus atlasas suteikia mums tvirtą pagrindą kuriant strategijas, kaip atkurti ISEC ir kitų ląstelių funkciją sergant diabetu ir kitomis kasos ligomis“ Hartmano institutas ir Ansary kamieninių ląstelių institutas bei Arthur B. Belfer, Weill Cornell Medicine genetinės medicinos profesorius.

Šiuo metu mokslininkai naudoja savo naująjį atlasą kelioms tolesnėms pastangoms, įskaitant ISEC gamybos metodų iš kitų ląstelių kūrimą, sakė dr. Rafii, kuris taip pat yra Anglijos tiksliosios medicinos instituto, Sandros ir Edwardo Meyer vėžio centro Weill Cornell Medicine narys.

Šaltiniai: