Запальні хвороби кишківника (IBD) — це хронічні захворювання травної системи, що викликають постійне запалення. Вони включають хворобу Крона та виразковий коліт. Згідно з Centers for Disease Control and Prevention, IBD вражає майже 3 мільйони людей лише у США. Хоча наразі немає цілюдних ліків для лікування цих станів, існуючі препарати допомагають зменшити симптоми та наслідки хронічного запалення.
Розуміння клітинної взаємодії в травному тракті
Клітинна сигналізація та взаємодія між клітинами у мікросередовищі кишківника відомі як фактори, що можуть стимулювати або пригнічувати запалення при IBD. Раніше дослідження показували, що аналіз даних транскриптоміки окремих клітин може допомогти ідентифікувати зв'язки з розвитком та прогресуванням IBD. Однак ці методи мали суттєвий недолік: їм бракувало просторового контексту для належного аналізу організації та взаємодії клітин у тканинах травного тракту.
Нова ера просторової транскриптоміки
Щоб подолати цю проблему, дослідники під керівництвом Parambir Dulai створили великий просторовий атлас. Цей атлас містить понад 3 мільйони клітин, отриманих із більш ніж 100 зразків тканий кишківника пацієнтів із виразковим колітом чи хворобою Крона, а також зі здорових контрольних груп.
Порівняння платформ для дослідження IBD
Використовуючи свій атлас, вчені оцінили інтерпретованість, якість даних, біологічну точність та варіативність двох платформ на основі зображень: CosMX та Xenium. Дослідники мали змогу порівняти їхню роботу в умовах великої природної варіативності клінічних досліджень.
Результати дослідження
У результаті порівняння було виявлено, що CosMX досягає вищої ефективності виявлення, ніж Xenium, як у випадку з виразковим колітом, так і з хворобою Крона. З іншого боку, Xenium показав знижену продуктивність, яка була пов'язана з типом тканини, її якістю та розміром панелі. Додатково було встановлено, що CosMX дозволив ідентифікувати біологію регуляторних Т-клітин в обох захворюваннях. Цей висновок був підтверджений лабораторними експериментами та використанням багатопробових просторових мультиомних технік.
Перспективи для медицини
Створення такого масштабного атласу є значним кроком у напрямку реверсної трансляційної науки в галузі IBD. Це відкриває шлях до кращого розуміння механізмів запалення та може допомогти розробити нові біомаркери та препарати, спрямовані на лікування цих хронічних захворювань.