Дослідження показує, що імунні клітини зберігають «молекулярну пам'ять» про місцезнаходження своїх тканин

Новий метод на основі штучного інтелекту відтворює просторову інформацію про те, де імунні клітини спочатку знаходилися в органі, навіть після того, як ці клітини були видалені з тканини та проаналізовані окремо. Для цього дослідники з Університетської клініки Бонна (UKB) та Університету Бонна використовують транскриптом, тобто сукупність усіх транскриптів матричної РНК, що виробляються генами в клітині в певний момент часу.

Значення просторової інформації для імунологічних досліджень

Як імунні клітини змінюються і сприяють розвитку захворювань в органах? Технологія секвенування РНК окремих клітин революціонізувала імунологічні дослідження, розкривши, які гени активні в окремих імунних клітинах.

«Однак, коли клітини ізольовані, інформація про те, з якої частини органу вони походять, неминуче втрачається. У високоструктурованих органах, таких як нирки або мозок, ця просторова інформація має вирішальне значення для розуміння здоров'я та захворювань», — каже професор Крістіан Куртс, директор Інституту молекулярної медицини та експериментальної імунології UKB.

MERLIN відновлює «пам’ять» імунних клітин

«Ми виявили, що макрофаги несуть молекулярну пам'ять про своє місцеве середовище», — пояснює Джунпінг Інь, перший автор дослідження.

«Навіть після ізоляції їхня генна активність все ще відображає, з якої ділянки нирки або мозку вони походять. MERLIN робить цю інформацію знову доступною».

MERLIN був розроблений на стику імунології, нефрології та біоінформатики. Алгоритм використовує машинне навчання для розпізнавання характерних патернів у генній активності, на які впливають місцеві умови тканин, такі як дефіцит кисню або концентрація солі.

Перегляньте записи:

«З точки зору біоінформатики, було надзвичайно важливо, щоб MERLIN був навчений на декількох незалежних наборах даних», — каже Цзянь Лі, старший автор і біоінформатик. «Це дозволяє системі вивчати реальні біологічні сигнали. Потім її можна застосовувати до абсолютно нових або раніше опублікованих наборів даних».

Перевірка методу на моделях і тканинах людини

Дослідники змогли продемонструвати, що MERLIN не тільки працює на мишачих моделях, але й правильно прогнозує просторове походження макрофагів — великих спеціалізованих лейкоцитів — у зразках нирок людини.

Крім того, цей підхід було перенесено на мозок, де було успішно відтворено положення мікроглії — імунних клітин мозку.

Нові можливості для дослідження захворювань нирок

Застосування до захворювань нирок є особливо актуальним. Аналізуючи раніше опубліковані набори даних про запалення, сепсис, ішемічно-реперфузійне ушкодження, що виникає після трансплантації, та діабетичну нефропатію, MERLIN підтвердив відомі механізми захворювання та надав нові відомості про регіонально-специфічні імунні реакції та терапевтичні ефекти.

«Ми бачимо, що імунні реакції та ефекти ліків значною мірою залежать від конкретної ділянки нирки, як ми знаємо з досвіду лікування пацієнтів».

ДЖЕРЕЛО: Medical Xpress

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.