Большие данные помогли выявить ключевые факторы развития клеток крови

Новое исследование под руководством учёных из Бирмингемского университета с участием команд из Кембриджа, Лидса и Манчестера определило ключевые факторы, управляющие развитием клеток крови, воспроизведя этот процесс в культуре клеток. Клетки, способные давать начало крови, в норме формируются в раннем эмбрионе в течение нескольких стадий развития и в итоге образуют кроветворные стволовые клетки, которые сохраняются на протяжении всей жизни и ежедневно производят триллионы клеток крови.

Консорциум, финансируемый Советом по исследованиям в области биотехнологии и биологических наук, изучил шесть последовательных стадий развития, используя «большие данные» и вычислительный анализ для исследования поведения тысяч генов и факторов, которые их регулируют.

Результаты, опубликованные в Developmental Cell, выявили ранее неизвестные регуляторы развития клеток крови, значительно углубив наши знания об этом процессе. Они также объяснили, как регуляторные элементы в ДНК работают вместе, управляя экспрессией генов и переходом от одной стадии развития к другой.

Эти данные также показали минимальные требования для генерации клеток крови из несвязанного культивируемого типа клеток — метод, жизненно важный для получения пациент-специфичных клеток крови в регенеративной медицине. Для научного сообщества и заинтересованной публики была создана веб-страница с неограниченным доступом к данным.

Команда считает, что лучшее понимание ключевых генов, управляющих спецификацией клеток крови, и их взаимодействия поможет создать стволовые клетки для помощи пациентам с заболеваниями крови, такими как миелоидный лейкоз.

Профессор Констанце Бонифер из Бирмингемского университета пояснила: «Мы изучили, как эмбриональные клетки развиваются в направлении клеток крови, собирая «мульти-омиксные» данные об активности генов, изменениях в структуре хромосом и взаимодействии регуляторных факторов с самими генами. Наше исследование показывает с беспрецедентной детализацией, как обширная сеть взаимодействующих генов контролирует развитие клеток крови. Оно также показывает, как мы можем использовать такие данные для углубления наших знаний об этом процессе».