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L'étude d'inauguration recense les seules cellules de poumon qui peuvent conduire la fibrose pulmonaire

Aujourd'hui publié d'étude d'inauguration et abouti par l'institut de recherches génomique de translation (TGen), une société apparentée de ville d'espoir, recense les seules cellules de poumon qui peuvent conduire la Fibrose pulmonaire idiopathique (IPF), une affection pulmonaire mortelle qui affecte des centaines de milliers d'Américains, et pour ce qui là n'est aucun remède.

C'est l'un des premiers regards complets aux cellules de poumon utilisant un ordonnancement unicellulaire appelé d'ARN de technologie. Au lieu d'examiner une mâche- de beaucoup de cellules d'un prélèvement de tissu, chercheurs permis de ordonnancement unicellulaires dans cette étude pour examiner de manière approfondie les différentes cellules qui composent les poumons ; pour recenser leur fonctionnement, et comprendre éventuel les modifications moléculaires qui peuvent piloter la maladie.

Suivre cette méthode, les chercheurs ont recensé cinq seuls types de cellules liés à la fibrose de poumon, qui pourrait potentiellement mener à un diagnostic plus tôt et à des objectifs thérapeutiques de médicament.

Les découvertes initiales de l'étude, aujourd'hui publié comme article-couverture pour la Science de tourillon avance, est la première sous des $6,1 millions combiné dans des concessions fédérales visées découvrant les origines de l'affection pulmonaire, y compris IPF, le pays le plus courant et la forme sévère de l'affection pulmonaire fibrotique. Des 50.000 Américains environ, les adultes en grande partie d'une cinquantaine d'années et plus âgés, sont diagnostiqués tous les ans avec IPF. La plupart mourez de l'insuffisance respiratoire dans un délai de cinq ans.

En collaboration avec le centre médical d'université de Vanderbilt (VUMC), les chercheurs les prélèvements de tissu analysés de 20 poumons avec la fibrose pulmonaire ont fourni par l'institut de Norton et le VUMC thoraciques, et les prélèvements de tissu de 10 poumons sains ont fourni par le réseau de distributeur de l'Arizona et des services de donneur du Tennessee.

M. Nicholas Banovich, un professeur adjoint dans la Division génomique intégrée du cancer de TGen et auteur de Co-sénior de l'étude, a dit que la conclusion la plus intéressante est la caractérisation des cellules KRT5-/KRT17+ appelé, qui sont apparues dans l'épithélium, ou de la garniture protectrice des poumons, mais seulement dans les personnes avec la fibrose pulmonaire.

« Ces cellules sont incroyablement seules car elles sont clairement épithéliales, mais produisent également le collagène et les composantes de la modification extracellulaire (ECM), qui effectuent le tissu de cicatrice, » M. Banovich ont indiqué, « elles contribuent directement à la fibrose. » Ces cellules partagent également des caractéristiques de la voie aérienne et d'épithélium alvéolaire, la membrane respiratoire qui permet l'échange des gaz.

Un un autre des découvertes les plus intéressantes de l'étude est le niveau élevé de plasticité, la capacité d'une cellule de partager des caractéristiques avec les types classiquement définis de cellules de multiple, dans l'épithélium de poumon.

« Classiquement, l'inducteur a employé un nombre restreint de gènes pour déterminer des types de cellules. Avec de l'ARN unicellulaire ordonnançant l'approche, nous constatons qu'il est souvent difficile de tracer une ligne ferme entre différents types de cellules, » M. Banovich avons dit. « Au lieu de penser à elles en tant que types discrets de cellules, nous devrions penser à eux davantage le long d'un continuum, et donné le bon stimulus, ces cellules peut changer leur condition. »

En plus des cellules de KRT5-/KRT17+, l'étude a recensé un type de cellules marqué par le gène SCGB3A2. Ces cellules sont assimilées aux cellules de club -- une cellule épithéliale qui raye les voies aériennes -- pourtant sont trouvés presque exclusivement dedans dans la fibrose pulmonaire. À la différence d'autres cellules épithéliales de voie aérienne, elle est évident que ces cellules peuvent transformer en cellules alvéolaires de type 1 (AT1) -- les cellules où l'oxygène est pris dans le fuselage, et par quel dioxyde de carbone est expulsé -- dans un effort pour réparer les dégâts au poumon.

En plus des cellules AT1 étant, nos résultats proposent que les cellules de SCGB3A2+ puissent également devenir les cellules de KRT5-/KRT17+. Il s'avère réellement que, pendant la transformation dans les cellules AT1, le procédé est détourné et au lieu du réglage de aide les poumons ces cellules sont poussés vers cette de cellule épithéliale pro-fibrotique étrange qui continue à conduire la fibrose. »

M. Nicholas Banovich, professeur adjoint dans la Division intégrée de génomique du cancer de TGen

Deux autres cellules dévoilées par l'étude sont les sous-ensembles distincts de fibroblastes, les cellules qui forment le tissu conjonctif normal et marquent le tissu dans les poumons, marqués par des hauts niveaux des gènes PLIN2 ou HAS1. Ces cellules sont également limitées à la fibrose pulmonaire.

IPF est une maladie graduelle et irréversible caractérisée par une toux sèche, une fatigue, des muscles et des joints douloureux, et jamais une détérioration du manque du souffle. IPF et PF marquent et raidissent l'interstitium pulmonaire -- le réseau en filigrane fragile qui supporte les poches aérien minuscules des poumons. IPF a le risque génétique et environnemental, mais la cause exacte est inconnue et les traitements actuels courts d'un poumon transplantent seulement la progression de la maladie lente. Les greffes de poumon sont des cabinets de consultation radicaux qui ont besoin d'habituellement des mois des organes procurables de attente, et exigent souvent une longue et parfois atroce guérison.

L'étude reconnaît l'aide de : génomique 10x et l'initiative de Chan Zuckerberg dans des optimisations se développantes de technologie de l'ordonnancement unicellulaire d'ARN ; et les patients et les donneurs d'organe qui ont rendu ce travail possible.

Contribuaient également à cette étude le Co-premier Austin Gutiérrez auteurs et M. Linh Bui de TGen ; et le Co-premier auteur Arun Chris Habermann et Co-sénior écrivent M. Jonathan Kropski de VUMC.

L'étude -- L'ordonnancement unicellulaire d'ARN indique des rôles profibrotic des lignées épithéliales et mésenchymateuses distinctes dans la fibrose pulmonaire -- également a été financé par des concessions de : le duc de Doris fondation charitable, le Département des Anciens Combattants des États-Unis, et pharmaceutiques de Boehringer Ingelheim.

Source:
Journal reference:

Habermann, A.C., et al. (2020) Single-cell RNA sequencing reveals profibrotic roles of distinct epithelial and mesenchymal lineages in pulmonary fibrosis. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aba1972.