Même si la recherche a révélé de nombreux détails sur le fonctionnement des cellules sanguines dans la moelle osseuse, le travail des autres cellules existant dans cet espace reste un mystère relatif. Des chercheurs de la Perelman School of Medicine de l’Université de Pennsylvanie et de l’Hôpital pour enfants de Philadelphie (CHOP) ont publié un « atlas de la moelle osseuse ». cellule Il s’agit du premier du genre à fournir un aperçu complet de toutes les cellules présentes, permettant une meilleure compréhension de la production sanguine dans le sang sain et malade.

Pour la première fois, nous disposerons d’un cadre complet pour visualiser l’expression complète des gènes et l’organisation spatiale des cellules de la moelle osseuse. Bien que notre travail soit fondamental, nous prévoyons que l’Atlas sera utilisé pour développer de nouveaux tests de diagnostic, identifier de nouveaux CAR-T ou d’autres cibles thérapeutiques et découvrir des biomarqueurs spatiaux de la maladie.

Kai Tan, PhD, auteur principal de l’étude, professeur de pédiatrie à la Perelman School of Medicine et chercheur au CHOP Center for Childhood Cancer Research

La moelle osseuse est en grande partie constituée de cellules sanguines, mais un faible pourcentage de cellules non sanguines peut jouer un rôle important dans des maladies telles que la leucémie, d’autres cancers du sang ou les syndromes d’insuffisance médullaire. Grâce aux efforts de l’équipe, les chercheurs et les médecins ont désormais une idée beaucoup plus claire des fonctions des cellules plus rares mais importantes de la moelle osseuse, telles que les cellules stromales, les cellules osseuses et les cellules endothéliales (cellules des vaisseaux sanguins).

Grâce au séquençage de l’ARN unicellulaire, les chercheurs ont pu capturer les profils complets d’expression génique de dizaines de milliers de cellules individuelles, révélant ainsi l’ensemble des types de cellules qui composent un organe.

Grâce à ces travaux, soutenus à la fois par une technique d’intelligence artificielle appelée apprentissage automatique et par un étiquetage manuel minutieux des cellules individuelles, l’équipe a pu constater que la moelle osseuse saine a une organisation spatiale très distincte et que les cellules stromales sont plus étroitement liées aux cellules productrices de sang. cellules qu’on ne l’avait compris auparavant.

En conséquence, les chercheurs ont pu créer une encyclopédie répertoriant lesquelles de ces rares cellules non sanguines produisent des facteurs connus pour être importants dans la production de sang humain, qui servira de guide aux chercheurs dans les études futures.

“Lorsqu’elles sont appliquées à des échantillons provenant de patients atteints de leucémie, ces techniques identifient la propagation des cellules mésenchymateuses, un type de cellule non sanguine rare, au niveau du site des cellules cancéreuses dans la moelle osseuse”, a déclaré Ling Qin, PhD, co-auteur principal de l’étude. professeur de chirurgie orthopédique au Penn Medicine. “Cela suggère une nouvelle direction possible pour le traitement futur de la maladie.”

L’étude fait partie du programme plus vaste de l’Atlas biomoléculaire humain (HuBMAP), qui regroupe 42 équipes de recherche différentes dans des universités de 14 États et quatre pays et est financée par les National Institutes of Health (NIH). Les chercheurs collaborent pour développer la prochaine génération de technologies d’analyse moléculaire et d’outils informatiques qui permettront aux chercheurs de créer des cartes tissulaires fondamentales et de créer une carte ou un atlas complet de la fonction et des relations entre les cellules du corps humain.

“Des études de cette ampleur ne sont possibles qu’avec d’énormes efforts d’équipe”, a déclaré le Dr. Shovik Bandyopadhyay, auteur principal de l’étude et médecin-scientifique formé dans le laboratoire de Tan. « Grâce à la collaboration de plusieurs institutions et consortiums scientifiques, nous avons pu acquérir des connaissances fondamentales sur les éléments constitutifs microscopiques du corps humain. »

Dans l’ensemble, l’équipe est optimiste quant aux portes qu’ouvrent ses techniques et ses recherches.

«Nous commençons tout juste à effleurer la surface de ce qui est possible», a déclaré Tan. « Les recherches futures pourront s’appuyer sur nos travaux et faire progresser les études sur la moelle osseuse dans l’espoir que ces voies numériques mèneront un jour à des avancées en matière de soins de santé dans le domaine de la leucémie aiguë et d’autres maladies de la moelle osseuse.

Cette recherche a été soutenue par le Fonds commun des NIH par l’intermédiaire du Bureau de coordination stratégique/Bureau du directeur des NIH dans le cadre des récompenses U54 HL156090 et U54HL165442 (à KT). Un soutien supplémentaire comprend les subventions des National Institutes of Health des États-Unis U2CCA233285 (à KT), R01AG069401 (à LQ) et P30AR069619 (à l’Université de Pennsylvanie). MD était pris en charge par NIH NIDDK T32DK007314. ShB était pris en charge par NIH T32GM007170, T32 HL007439 et F30CA277965.

Source:

Référence du magazine :

Bandyopadhyay, S.et coll. (2024). Cartographie de la biogéographie cellulaire des niches de la moelle osseuse humaine à l’aide de la transcriptomique unicellulaire et de l’imagerie protéomique. cellule. est ce que je.org/10.1016/j.cell.2024.04.013.



Source