L'atlas cellulaire neuf a pu fournir une analyse plus profonde dans les maladies sans visibilité

Quand il s'agit de comprendre comment les neurones branchent aux circuits de forme dans le cerveau, les scientifiques pendant des décennies se sont tournés vers la rétine de la souris humble de laboratoire comme organisme modèle idéal. Mais comme modèle pour la visibilité et les maladies visibilité visibilité, des souris simplement ne sont pas équipées.

Le problème, a indiqué Joshua Sanes, Jeff C. Tarr professeur de moléculaire et la biologie cellulaire et le directeur du centre pour la science du cerveau, est elles manquent d'une fovéa - un petit endroit spécialisé dans la rétine qui rend la visibilité centrale tranchante possible. Parmi des mammifères, seulement les primates ont une fovéa, l'effectuant presqu'impossible d'étudier de telles questions chez les souris.

Et bien que la fovéa ait été bien étudiée pendant des décennies - les chercheurs ont expliqué la spécialisation fonctionnelle et structurelle en cellules fovéales - les mécanismes qui provoquent ces différences sont demeurés un mystère.

Pour commencer à se démêler ce mystère, une équipe de recherche aboutie par Sanes, méthodes de ordonnancement génétiques de haut-débit appliqué à produire le premier atlas cellulaire de la rétine de primate, et à fonder cela tandis que la fovéa et la rétine périphérique partagent la plupart des mêmes types de cellules, cellules s'avèrent dans différentes proportions dans chaque région, et on montrent différentes configurations d'expression du gène.

L'étude, Sanes a indiqué des offres une fondation importante pour que les chercheurs établissent en circuit pendant qu'ils recherchent à comprendre comment la visibilité fonctionne dans les primates, y compris des êtres humains, et comment la visibilité peut être perturbée par la maladie. Le travail est décrit dans un papier publié en cellule le 21 février.

Pour produire l'atlas cellulaire, Sanes et collègues ont commencé par 165.000 cellules rassemblées des rétines des macaques - environ la moitié dont étaient les cellules et demi fovéaux dont étaient les cellules périphériques - les outils génétiques alors utilisés pour les séparer dans leurs types variés.

Au total, Sanes a dit, l'équipe recensée entre 65 et 70 indépendants saisit les cellules fovéales et périphériques ainsi que les gènes chaque type exprès, et les résultats ont produit bon et la mauvaise nouvelle.

Les bonnes nouvelles, Sanes a dit, était qu'elles également ont été soulevées avec des idées au sujet de ce qui effectue l'offre spéciale de fovéa.

« Environ 90 pour cent des types de cellules sont partagés, mais ce qui est plus de dire est que… elles expriment beaucoup de différents gènes, » Sanes a dit. « Nous croyons que regarder ces gènes nous aidera à expliquer la beaucoup de la différence fonctionnelle entre une cellule dans la fovéa et une dans la périphérie. »

La mauvaise nouvelle était, dit-il, que, quand l'équipe a essayé de trouver des équivalents de souris du type principal qui l'envoie message de la fovéa au cerveau, nommé « la cellule ganglionnaire miniature, » nommé pour leur petite taille, ils en grande partie ont été soulevés vide.

« Malheureusement, « les miniatures » sont l'immense majorité de cellules ganglionnaires fovéales, » Sanes a dit. « Nous avions espéré que nous trouverions l'équivalent de souris de ces cellules… ainsi nous pourrions les étudier utilisant tous les outils que nous avons déjà développés, mais nous n'avons pas fait. De sorte qu'ait été une déception. »

Armé avec cet atlas cellulaire, Sanes et collègues se sont tournés vers presque 200 gènes impliqués dans les maladies sans visibilité, et ont constaté que certains, en particulier ceux liés à la dégénérescence maculaire et oedème maculaire diabétique, sont exprimés en cellules fovéales - un indice de tentation pour pourquoi de telles maladies effectuent la fovéa. Le macula est une région légèrement plus grande de la rétine avec la fovéa à son centre ainsi « cette configuration semble raisonnable, » dit Sanes.

« Par exemple, nous avons trouvé qu'un gène de susceptibilité maculaire de dégénérescence est exprimé à des niveaux sensiblement plus élevés en tiges et cônes fovéaux que dans les tiges et les cônes périphériques, » Sanes a dit. « Qui peut être lié au fait que c'est une maladie maculaire. De même pour l'oedème maculaire diabétique, nous avons trouvé deux gènes de susceptibilité exprimés à des niveaux plus élevés dans les vaisseaux sanguins en fovéa que la périphérie. Ces deux maladies sont parmi les principales causes de cécité aux États-Unis et une grande partie du monde.

« Nous avons également pris ces gènes de nouveau à l'atlas cellulaire de souris, et elles n'ont pas été exprimées ou ont été exprimées dans de nombreux cas dans différentes cellules, » Sanes prolongé. « Qui propose que, pour au moins certaines de ces maladies, regardant comment un gène agit chez les souris peut très ne pas indiquer, parce qu'il ne peut être exprimé en mêmes cellules. »

Aller vers l'avant, Sanes a dit, l'atlas cellulaire pourrait servir de moyen précieux les deux aux études concentrées sur des maladies spécifiques ainsi que des questions de la science fondamentale.

« Du côté de la maladie, juste en ayant cette connaissance nous pouvons pouvoir penser à de meilleures demandes de règlement, » Sanes a dit. « Ceci a pu également être une fondation pour regarder le matériau pathologique. Nous collaborons avec les gens qui ont encaissé des yeux au cours des années pour différents buts, que les moyens nous pourraient commencer pour évaluer des hypothèses - ainsi si nous pensons peut-être les gens avec le glaucome manquent un certain type de cellules ou l'expression d'un gène est si basse ou trop élevée, nous pouvons vérifier cela.

« Du côté de recherche fondamentale, nous pouvons prendre un gène que nous pouvons avoir la raison de penser pourrions jouer un rôle dans les différences physiologiques dans les cellules et le mettre dans une cellule de souris et le voir s'il change les propriétés de cette cellule, » prolongé. « Ceci nous donnera un grand avantagé comme nous examinons pour répondre ces au genre de questions. »

Source : https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/02/harvard-researchers-explore-macular-degeneration-through-a-new-lens/