Skip to main content

Article Category

Wiadomości

Article available in the folowing languages:

Jak scharakteryzować tożsamość komórkową poprzez sekwencjonowanie RNA z pojedynczej komórki

Finansowani ze środków UE naukowcy opracowali metodę dokładnej oceny działania leku na konkretne komórki w wyizolowanej tkance trzustki. Może to pomóc w opracowaniu celowanych terapii farmakologicznych do leczenia cukrzycy typu 1.

Zdrowie

Zrozumienie genotypu poszczególnych komórek ma kluczowe znaczenie dla określenia, jak bardzo różnią się one od siebie w takich stanach jak rak oraz zaburzenia immunologiczne i metaboliczne. W ostatnich latach obserwuje się rosnące zainteresowanie terapeutycznym celowaniem w kwasy rybonukleinowe (RNA) – kluczowe elementy pośredniczące w ekspresji informacji genetycznej – dzięki ich głównej roli w procesach biologicznych. Częściowo wspierany przez dwa finansowane ze środków UE projekty, CHROMABOLISM i EpigenomeProgramming, zespół naukowców opracował technikę dokładniejszej analizy wpływu określonych leków na wyizolowaną tkankę trzustki przy użyciu udoskonalonej metody sekwencjonowania RNA z pojedynczej komórki. Wyniki ich badań zostały opublikowane w czasopiśmie „Genome Biology”. W komunikacie prasowym autorstwa instytucji przyjmującej projektów CHROMABOLISM i EpigenomeProgramming, Centrum Badań nad Medycyną Molekularną (ang. Center for Molecular Medicine, CeMM) Austriackiej Akademii Nauk, czytamy: „Ich badanie (…) opisuje technikę, którą opracowano w celu rozwiązania problemu zanieczyszczenia cząsteczek RNA w transkryptomice jednokomórkowej, co pozwoliło na uzyskanie dokładnych wyników dynamicznych odpowiedzi na działanie leku w komórkach trzustki”. Dalej czytamy: „Wyniki te pomogą w przyszłości w rozwoju terapii celowanych na potrzeby leczenia cukrzycy typu 1”. Transkryptomika odnosi się do badania transkryptomów – całych transkryptów RNA obecnych w pojedynczej komórce lub populacji komórek – w celu zbadania ekspresji genów. Jak wyjaśniono w tym samym komunikacie prasowym, obszary trzustki, w których znajdują się jej komórki endokrynne (produkujące hormony), znane jako wysepki Langerhansa, zawierają komórki beta, alfa i delta. Komórki beta wydzielają insulinę – hormon, który odgrywa ważną rolę w regulacji metabolizmu glukozy. Jak zauważono w komunikacie prasowym, w przypadku cukrzycy typu 1, która jest chorobą przewlekłą, „układ odpornościowy organizmu omyłkowo atakuje i niszczy komórki beta produkujące insulinę w trzustce”. „Celem medycyny regeneracyjnej jest uzupełnianie masy komórek beta, a tym samym wspomaganie, a ostatecznie zastąpienie obecnych insulinoterapii. Zmiany w składzie wysepek, w tym niewystarczająca czynność i różnicowanie komórek beta, przyczyniają się również do rozwoju cukrzycy typu 2”. Dalej czytamy: „Dlatego też głębsze zrozumienie tożsamości i wzajemnych powiązań różnych typów komórek znajdujących się w wysepkach umożliwia lepszą charakteryzację obu postaci cukrzycy i może przyczynić się do opracowania nowych koncepcji terapeutycznych”.

Potężna technika

Zgodnie z komunikatem prasowym CeMM, choć w ostatnim czasie miał miejsce postęp w zakresie profilowania transkryptomów pojedynczych komórek, „podejścia te nadal stwarzają wyzwania natury technologicznej, biorąc pod uwagę fakt, że w eksperymencie całkowicie wykorzystywana jest tylko niewielka ilość obecnego RNA. Dlatego też niezbędne jest zapewnienie jakości i czystości transkryptomów pozyskanych z poszczególnych komórek”. W komunikacie prasowym wyjaśniono, w jaki sposób naukowcy „zidentyfikowali niespodziewanie wysoką ekspresję hormonów w nieendokrynnych typach komórek, zarówno w ich własnym zbiorze danych, jak i w innych opublikowanych badaniach dotyczących pojedynczych komórek”. Dodano w nim też, że naukowcy chcieli wyjaśnić, „czy mogłoby to być wynikiem zanieczyszczenia cząsteczkami RNA, na przykład z umierających komórek, i w jaki sposób można by wyeliminować to zjawisko, aby uzyskać bardziej wiarygodny zbiór danych”. Ich celem było „opracowanie, weryfikacja i zastosowanie metody do eksperymentalnego określania i komputerowego usuwania takich zanieczyszczeń”. Projekt CHROMABOLISM (Chromatin-localized central metabolism regulating gene expression and cell identity) skupia się na ułatwieniu badania podatności związanych z chromatyną na bezprecedensowym poziomie głębokości. Projekt EpigenomeProgramming (An experimental and bioinformatic toolbox for functional epigenomics and its application to epigenetically making and breaking a cancer cell) analizuje rolę epigenetyki w przypadku raka. Więcej informacji: projekt CHROMABOLISM projekt EpigenomeProgramming

Słowa kluczowe

CHROMABOLISM, EpigenomeProgramming, cukrzyca typu 1, kwas rybonukleinowy, transkryptom

Powiązane artykuły