Идентичность стволовых клеток раскрыта с помощью технологии секвенирования единичных клеток
Ученые из Института Диамантины Квинслендского университета выявили разницу между стволовой клеткой и другими клетками кровеносных сосудов с помощью технологии секвенирования генов.
Ведущий исследователь рака кожи и стволовых клеток профессор Киараш Хосротехрани заявил, что результаты предоставляют доказательства того, как стволовые клетки экспрессируют гены, позволяющие идентифицировать их внутри кровеносного сосуда.
«До сих пор мы не могли точно сказать, чем стволовая клетка отличается от других клеток, без предвзятых идей», — сказал профессор Хосротехрани.
«Мы предположили, что стволовые клетки экспрессируют гены, которые могут отделить их от других клеток внутри кровеносного сосуда».
Старший преподаватель UQDI доктор Джатин Патель провел исследование, изучив каждую отдельную клетку в самой большой артерии, аорте, и определил гены, экспрессируемые каждой клеткой, с помощью секвенирования.
«Это позволило нам изучить каждую клетку без каких-либо предубеждений или предвзятых представлений о том, является ли она стволовой клеткой или нет», — сказал доктор Патель.
В исследовании использовалось секвенирование РНК единичных клеток (single-cell RNA sequencing) для анализа экспрессии генов каждой клетки и объединения схожих клеток в отдельные популяции.
Старший научный сотрудник Института молекулярной биологии UQ доктор Сэм Луковски провел анализ.
«Мы использовали специализированные алгоритмы для группировки клеток, экспрессирующих схожие наборы генов, в кластеры», — пояснил доктор Луковски.
«Мы обнаружили, что эти стволовые клетки образуют небольшие группы внутри кровеносного сосуда, и именно так вы отличаете их от других клеток».
Знание точного профиля стволовой клетки поможет исследователям разработать новые варианты лечения таких состояний, как рак кожи, сердечные приступы и заживление ран.
«Это повлияет на то, как мы лечим состояния, являющиеся результатом дисфункционального поведения кровеносных сосудов», — сказал профессор Хосротехрани.
«Мы знаем, что если вы сможете нацелиться на эти стволовые клетки, то сможете уменьшить образование кровеносных сосудов и потенциально остановить такие заболевания, как метастазирование рака кожи».
Предыдущие исследования профессора Хосротехрани показали, что остановить распространение меланомы в другие части тела может быть так же просто, как перекрыть кровоснабжение рака.
«Кровеносные сосуды жизненно важны, потому что опухоли не могут расти без них — они питают опухоли и позволяют раку распространяться», — сказал он.
«Если вы избавитесь от этих стволовых клеток, то кровеносные сосуды не образуются, и опухоли не растут и не распространяются на другие места».
В ситуациях, когда кровеносные сосуды отсутствуют или закупорены, предоставление большего количества стволовых клеток может привести к образованию новых кровеносных сосудов и обеспечить снабжение кислородом при сердечно-сосудистых заболеваниях, таких как сердечные приступы, инсульт или ишемия ног.
Профессор Хосротехрани выдвинул гипотезу об этом методе идентификации стволовых клеток и заявил, что эти результаты дают ответы на научные дискуссии.
«Мы работаем над этим типом исследований более десяти лет, и модель, которую мы нашли, идеально соответствует нашим предыдущим выводам», — сказал он.
«Доступность данных для общественности позволит ученым со всего мира, надеюсь, положить конец некоторым спорам вокруг идентичности и определения этих стволовых клеток».
Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.