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Les scientifiques développent l'atlas 3D de la moelle osseuse pour aider à étudier des hémopathies

La moelle osseuse, qui est le tissu élastique et visqueux qui remplit os, est le site de la formation ou de l'hématopoïèse de globule sanguin. Si la moelle osseuse ne fonctionne pas correctement, elle peut mener à beaucoup de hémopathies, y compris la leucémie, la drépanocytose, et le lymphome, notamment.

Dans la moelle osseuse, les cellules souche règlent la production des cellules de sang et de système immunitaire. Dans le passé, les médecins étudient les cellules souche par des méthodes conventionnelles. Maintenant, une équipe de recherche du laboratoire de biologie moléculaire européen (EMBL), l'institut d'Heidelberg pour la technologie de cellule souche et la médecine expérimentale (HI-STEM), et le centre de cancérologie allemand (DKFZ), ont développé une voie neuve d'étudier le renivellement en trois dimensions de la moelle osseuse au niveau unicellulaire.

Environnement de moelle osseuse

Avec la méthode neuve, les chercheurs pouvaient recenser les types précédemment inconnus de cellules qui produisent des environnements favorisant pour la production de sang à partir des cellules souche. L'étude neuve, qui était publiée en biologie cellulaire de nature, jette la lumière sur la façon dont le composé la moelle osseuse est, y compris une base scientifique neuve pour étudier des hémopathies comme la leucémie.

Segmentation en trois dimensions d
Segmentation en trois dimensions d'une région de moelle osseuse. Différentes cellules de créneau (points verts et rouges) et vaisseaux sanguins (gris) sont mis en valeur. Source : DKFZ, EMBL et centre hospitalier universitaire Zurich

Dans l'étude, l'équipe concentrée sur la moelle osseuse murine, qui contient les cellules souche pivotalement pour la production des globules sanguins à long terme. Pendant des années, des scientifiques ont été intéressés à étudier comment influencer des cellules souche pour supporter la production de sang. Ils croient que cela la modification de l'environnement de moelle osseuse peut aider dans la formulation des demandes de règlement neuves de leucémie et du remède possible.

« Jusqu'ici, très peu a été connu au sujet de la façon dont différentes cellules sont dispensées dans la moelle osseuse et de la façon dont elles agissent l'un sur l'autre pour mettre à jour des cellules souche. Notre approche dévoile la composition cellulaire, l'organisme en trois dimensions et la transmission intercellulaire dans la moelle osseuse, un tissu il a été difficile étudier que jusqu'ici suivre des méthodes conventionnelles, » explique davantage Judas Al-Sabah, stagiaire de Ph.D. dans le groupe de Haas à HI-STEM et à DKFZ, » Chiara Baccin, un postdoctorat dans le groupe de Steinmetz à l'EMBL.

Suivre des méthodes de calcul nouvelles

Pour comprendre mieux des cellules de moelle osseuse, l'équipe avait l'habitude des méthodes de calcul nouvelles pour déterminer comment les cellules sont localisées et comment elles affectent des cellules souche en combinant le transcriptomics unicellulaire et spatial. Ils ont alors étudié la teneur en ARN des cellules de moelle osseuse, recensant environ 32 types différents de cellules. Ceux-ci comprennent ceux qui sont précédemment inconnus et très rares, aboubé en tant que cellules rares de créneau.

Les chercheurs croient que les cellules rares sont responsables de produire de seuls environs et les environnements dans la moelle osseuse, qui sont exigés pour la production des cellules souche, neuve des globules sanguins, et des cellules immunitaires. Ils ont également déterminé le renivellement de ces cellules dans la moelle osseuse dans le tridimensionnel et en même temps, projetez les interactions et la transmission cellulaires.

L'ensemble de données de l'étude peut être consulté par des laboratoires en travers du globe pour aider en étudiant ces cellules et probablement, préparant des traitements nouveaux pour des hémopathies. En fait, la caractéristique est accessible par une application Web.

Avec l'aide de la méthode de calcul neuve, les scientifiques peuvent maintenant étudier la moelle osseuse et son environnement interne. Les futures études peuvent effectuer ceci comme base des découvertes neuves, particulièrement ceux qui peut préparer le terrain pour des demandes de règlement neuves des maladies potentiellement mortelles du sang, comme la leucémie.

Comment les leucémies forment

Le sang a trois types de cellules - les hématies qui transportent l'oxygène aux parties du corps, les globules blancs qui combattent hors circuit des infections, et les plaquettes qui aident dans les caillots sanguins. La moelle osseuse est le site de la production des globules sanguins et chaque jour, elle effectue des milliards des globules sanguins neufs.

La leucémie est un type de cancer qui affecte des globules sanguins, des hématies et des globules blancs. Elle se développe quand l'ADN des globules sanguins se développants subit les dégâts. Comme résultat, les globules sanguins se développent et se divisent incontrôlablement. Dans la leucémie, le fuselage effectue plus de leucocytes qu'il a besoin, mais ils ne travaillent pas effectivement. Puisqu'il y a tant de globules sanguins, quelqu'un des organes ne fonctionnent pas efficacement.

Au fil du temps, il n'y aura aucune assez d'hématie pour l'approvisionnement en oxygène dans les cellules, il n'y aura aucune assez de plaquette pour le caillot le sang, et il y aura pas assez de globules blancs pour supporter le système immunitaire.

Journal reference:

Baccin, C., Al-Sabah, J., Velten, L. et al. Combined single-cell and spatial transcriptomics reveal the molecular, cellular and spatial bone marrow niche organization. Nat Cell Biol (2019) doi:10.1038/s41556-019-0439-6, https://www.nature.com/articles/s41556-019-0439-6

Angela Betsaida B. Laguipo

Written by

Angela Betsaida B. Laguipo

Angela is a nurse by profession and a writer by heart. She graduated with honors (Cum Laude) for her Bachelor of Nursing degree at the University of Baguio, Philippines. She is currently completing her Master's Degree where she specialized in Maternal and Child Nursing and worked as a clinical instructor and educator in the School of Nursing at the University of Baguio.

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