Praca naukowców z Pracowni Biologii Komórek Macierzystych Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego, dotycząca mechanizmów regeneracji komórek śródbłonka po przeszczepieniu szpiku, zyskała międzynarodowe uznanie i została opublikowana w „Cell Reports”. Zrozumienie molekularnych mechanizmów tej plastyczności może pomóc w opracowaniu terapii.
„Cell Reports” zamieściło wyniki badań zespołu dr. Krzysztofa Szade z Pracowni Biologii Komórek Macierzystych Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ dotyczące molekularnych mechanizmów regeneracji komórek śródbłonka po przeszczepieniu szpiku – informuje Uniwersytet Jagielloński.
Naukowcy opracowali nowe metody do oceny klonogenności pojedynczych komórek śródbłonka
Jak czytamy na stronie internetowej uczelni, przeszczepy szpiku kostnego wymagają kondycjonowania biorcy, ale ten proces jest agresywny i uszkadza niszę śródbłonkową w szpiku kostnym. Nisza ta jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania krwiotwórczych komórek macierzystych i wymaga szybkiej regeneracji. Praca zespołu dr. Krzysztofa Szade opisuje, jak dochodzi do regeneracji śródbłonka po kondycjonowaniu i przeszczepieniu szpiku kostnego.
Autorzy wykorzystali sekwencjonowanie RNA pojedynczych komórek (scRNA-seq), zbadali różnorodność komórek śródbłonka i zidentyfikowali potencjalne populacje progenitorowe. Atlas regeneracji komórek śródbłonka jest publicznie dostępny na stronie bmecs-atlas.szadelab.bio.edu.pl. Natomiast aby ocenić funkcjonalny potencjał śródbłonka szpiku kostnego, opracowali nowe metody do oceny klonogenności pojedynczych komórek śródbłonka i odkryli, iż ok. 25 z nich może ponownie wejść w cykl komórkowy i proliferować.
Autorzy pracy użyli modelu „tęczowych” myszy
Aby ocenić klonalność regeneracji in vivo, autorzy użyli tzw. tęczowych myszy. Dzięki temu modelowi, na podstawie dziedziczenia przez potomne komórki ekspresji jednego z kilku przypadkowo przypisanych białek fluorescencyjnych, można zrozumieć komórkowe mechanizmy odpowiedzialne za regenerację tkanek.
Członek zespołu badawczego i były student biotechnologii na WBBiB UJ Jan Morys opracował model oparty na teorii grafów i sieciach neuronowych, który w sposób ilościowy opisuje regenerację śródbłonka. Dzięki niemu autorzy wykazali, iż komórki śródbłonka szpiku kostnego wykazują niezwykłą plastyczność w warunkach stresu – znacznie większą, niż dotychczas sądzono. Zrozumienie molekularnych mechanizmów tej plastyczności może pomóc w opracowaniu terapii i poprawie regeneracji śródbłonka po przeszczepieniach szpiku.
