Τα ευρήματα συμβάλλουν σε μια βαθύτερη κατανόηση της ποικιλομορφίας των ανοσοκυττάρων και των αγγειακών κυττάρων.
Ερευνητές από το Helmholtz München, τη Roche Diagnostics και το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου έχουν αναπτύξει τον πιο ολοκληρωμένο μέχρι σήμερα άτλαντα μεμονωμένων κυττάρων ανθρώπινων αθηροσκληρωτικών πλακών.
Αυτές οι πλάκες, που σχηματίζονται στις αρτηρίες και μπορούν να οδηγήσουν σε καρδιακά επεισόδια και εγκεφαλικά επεισόδια, είναι μία από τις κύριες αιτίες καρδιαγγειακών παθήσεων παγκοσμίως. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο “Nature Communications”.
Η αθηροσκλήρωση προκαλείται από τη συσσώρευση λιπιδικών πλακών και χρόνια φλεγμονή στις αρτηρίες. Οι πλάκες μπορούν να σπάσουν και να προκαλέσουν καρδιακά επεισόδια ή εγκεφαλικά επεισόδια.
Αν και η μεταγραφική ανάλυση μεμονωμένων κυττάρων (scRNA-seq) έχει προωθήσει την έρευνα, οι ανοσολογικοί και δομικοί κυτταρικοί μηχανισμοί που προωθούν την πρόοδο των πλακών δεν έχουν ακόμη κατανοηθεί πλήρως, και τα υπάρχοντα σύνολα δεδομένων συχνά στερούνται ολοκληρωμένης κάλυψης και συνεπών σημειώσεων.
Για να καλύψει αυτά τα κενά, μια ομάδα υπό την ηγεσία του Δρ Matthias Heinig (επιστήμονας του DZHK, Helmholtz München και Τεχνικό Πανεπιστήμιο Μονάχου) και του Δρ. Peter Kastner (Roche Diagnostics) δημιούργησε τον πιο ολοκληρωμένο μέχρι σήμερα άτλαντα μεμονωμένων κυττάρων ανθρώπινων αθηροσκληρωτικών πλακών.
Ο κατάλογος ενσωματώνει δεδομένα από περίπου 250.000 υψηλής ποιότητας σημειωμένα κύτταρα, των οποίων οι ταξινομήσεις κυτταρικού τύπου έχουν επικυρωθεί από συναίνεση εμπειρογνωμόνων και επιβεβαιωθεί με μετρήσεις επιφανειακών πρωτεϊνών, προσφέροντας έτσι μια αξιόπιστη αναφορά για μελλοντική έρευνα.
“Με την ενσωμάτωση διαφόρων συνόλων δεδομένων σε έναν ενιαίο άτλαντα, καταφέραμε να αναλύσουμε τους πληθυσμούς των ανοσοκυττάρων και των αγγειακών κυττάρων με πρωτοφανή λεπτομέρεια. Έτσι, μπορέσαμε να εντοπίσουμε μέχρι τώρα άγνωστες κυτταρικές καταστάσεις που παίζουν καθοριστικό ρόλο στη δημιουργία των πλακών”, λέει ο Korbinian Träuble, πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Ο ενοποιημένος άτλας προσφέρει πολλές νέες πληροφορίες για τη βιολογία των πλακών. Ορίζει σαφείς δείκτες για τα ουδετερόφιλα των πλακών, προσδιορίζει ένα προαγγειογόνο σύμπλεγμα ενδοθηλιακών κυττάρων που είναι άφθονο σε προχωρημένες βλάβες και περιγράφει εξειδικευμένες υποομάδες μακροφάγων. Επιπλέον, η μελέτη επιβεβαιώνει ότι τα ινομυοκύτταρα υπάρχουν αποκλειστικά στον αγγειακό ιστό.
Συνολικά, αυτά τα ευρήματα συμβάλλουν σε μια βαθύτερη κατανόηση της ποικιλομορφίας των ανοσοκυττάρων και των αγγειακών κυττάρων που υποκρύπτεται στην ανάπτυξη και την πρόοδο των πλακών.
Πέρα από τις βιολογικές του συνεισφορές, ο άτλας αποτελεί ένα πρακτικό εργαλείο για την ερευνητική κοινότητα. Επιτρέπει την ακριβή αυτόματη σχολιασμό νέων συνόλων δεδομένων, βελτιώνει τον πειραματικό σχεδιασμό μέσω της βελτιστοποίησης του μεγέθους του δείγματος και της ισχύος της ανίχνευσης και διευκολύνει την αποσύνδεση των δεδομένων μαζικής αλληλούχισης RNA. Αυτές οι εφαρμογές αυξάνουν την αναπαραγωγιμότητα και την ερμηνευσιμότητα των μελετών μεγάλης κλίμακας.
“Με αυτόν τον άτλαντα, παρέχουμε στην καρδιαγγειακή ερευνητική κοινότητα έναν ισχυρό πόρο για την κατανόηση και την στοχευμένη καταπολέμηση των κυτταρικών και μοριακών αιτίων της αθηροσκλήρωσης”, λέει ο αντίστοιχος συγγραφέας Matthias Heinig.
“Ο ολοκληρωμένος άτλας μας δεν είναι μόνο ένας πολύτιμος πόρος για την επιστημονική κοινότητα, αλλά και ένα εργαλείο που μπορεί να επιταχύνει τη μεταφραστική έρευνα. Επιτρέπει τον καλύτερο σχεδιασμό των πειραμάτων και υποστηρίζει την ανάπτυξη πιο ακριβών διαγνωστικών και θεραπευτικών στρατηγικών”, προσθέτει ο Peter Kastner, κύριος συν-συγγραφέας.
Για να εξασφαλίσει την ευρεία διαθεσιμότητα, η ομάδα έχει καταστήσει τον άτλαντα προσβάσιμο μέσω μιας διαδραστικής διαδικτυακής πλατφόρμας. Αυτός ο πόρος έχει ως στόχο να επιταχύνει την έρευνα στον τομέα της καρδιαγγειακής βιολογίας και να διευκολύνει τη μετατροπή των επιστημονικών ευρημάτων σε βελτιωμένες διαγνωστικές και θεραπευτικές στρατηγικές για τις καρδιαγγειακές παθήσεις, που αποτελούν την πιο συχνή αιτία θανάτου παγκοσμίως.
