எலும்பு மஜ்ஜையின் ஒரு உயிர் மூலக்கூறு அட்லஸ், ஹீமாடோபாயிஸ் செயல்முறையில் ஒரு தனித்துவமான நுண்ணறிவை வழங்குகிறது.

பிலடெல்பியாவின் குழந்தைகள் மருத்துவமனை (CHOP) மற்றும் பென்சில்வேனியா பல்கலைக்கழகத்தின் பெரல்மேன் மருத்துவப் பள்ளியின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஆரோக்கியமான மற்றும் நோயுற்ற ஹீமாடோபாயிசிஸின் நிறமாலைக்கு முதன்முதலில் ஒரு வகையான காட்சி பாஸ்போர்ட்டை பொதுமக்களுக்கு வழங்கும் சக்திவாய்ந்த புதிய எலும்பு மஜ்ஜை அட்லஸை உருவாக்கியுள்ளனர். முடிவுகள் செல் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன.

"முதன்முறையாக, எலும்பு மஜ்ஜை செல்களின் முழுமையான மரபணு வெளிப்பாடு மற்றும் இடஞ்சார்ந்த அமைப்பைப் பார்ப்பதற்கான விரிவான கட்டமைப்பை நாங்கள் பெறுவோம்," என்று மூத்த ஆய்வு ஆசிரியர் கை டான், PhD, குழந்தை மருத்துவத் துறையின் பேராசிரியரும், CHOP இல் உள்ள குழந்தைப் பருவ புற்றுநோய் ஆராய்ச்சி மையத்தின் ஆய்வாளருமான கூறினார். "எங்கள் ஆய்வறிக்கை அடிப்படையானது என்றாலும், புதிய நோயறிதல் சோதனைகளை உருவாக்கவும், CAR-T சிகிச்சை மற்றும் பிற சிகிச்சை அணுகுமுறைகளுக்கான புதிய இலக்குகளை அடையாளம் காணவும், நோயின் இடஞ்சார்ந்த உயிரி குறிப்பான்களைக் கண்டறியவும் அட்லஸ் பயன்படுத்தப்படும் என்று நாங்கள் கருதுகிறோம்."

இந்த முயற்சி CHOP மற்றும் பென் ஆகியோரால் வழிநடத்தப்பட்டாலும், இந்த ஆராய்ச்சி மனித உயிரி மூலக்கூறு அட்லஸ் திட்டம் (HuBMAP) எனப்படும் ஒரு பெரிய திட்டத்தின் ஒரு பகுதியாகும். HuBMAP கூட்டமைப்பு 14 மாநிலங்கள் மற்றும் நான்கு நாடுகளில் உள்ள பல்கலைக்கழகங்களைச் சேர்ந்த 42 வெவ்வேறு ஆராய்ச்சி குழுக்களால் ஆனது. மனித உடலில் உள்ள செல்களுக்கு இடையிலான செயல்பாடுகள் மற்றும் உறவுகளின் அடிப்படை திசு வரைபடங்கள் மற்றும் அட்லஸ்களை உருவாக்கும் அடுத்த தலைமுறை மூலக்கூறு பகுப்பாய்வு தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் கணக்கீட்டு கருவிகளை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒத்துழைத்து வருகின்றனர்.

"இந்த அளவிலான ஆராய்ச்சி ஒரு மகத்தான குழு முயற்சியால் மட்டுமே சாத்தியமாகும்," என்று ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியரும் டானின் ஆய்வகத்தில் பயிற்சியில் மருத்துவ-விஞ்ஞானியுமான டாக்டர் ஷோயிக் பந்தோபாத்யாய் கூறினார். "பல நிறுவனங்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சி கூட்டமைப்பு முழுவதும் ஒத்துழைப்புகள் மூலம், மனித உடலின் நுண்ணிய கட்டுமானத் தொகுதிகள் பற்றிய அடிப்படை நுண்ணறிவுகளைப் பெற முடிந்தது."

பெரும்பாலான எலும்பு மஜ்ஜைகள் இரத்த அணுக்களால் ஆனவை என்றாலும், இரத்தம் அல்லாத உயிரணுக்களின் ஒரு சிறிய சதவீதம் குழந்தை பருவ மற்றும் பெரியவர்களின் எலும்பு மஜ்ஜை நோய்களான லுகேமியா, மைலோபுரோலிஃபெரேடிவ் கோளாறுகள் அல்லது எலும்பு மஜ்ஜை செயலிழப்பு நோய்க்குறிகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கக்கூடும் என்று விஞ்ஞானிகள் நீண்ட காலமாகக் கருதுகின்றனர். இருப்பினும், இந்த ஆய்வு வரை, இந்த செல்களின் அரிதான தன்மை மற்றும் பலவீனத்துடன் தொடர்புடைய தொழில்நுட்ப சவால்களால் இத்தகைய ஆய்வுகள் தடைபட்டன.

இந்த ஆய்வறிக்கை, இந்த வரம்புகளைக் கடந்து, ஒற்றை செல் ஆர்.என்.ஏ வரிசைமுறையைப் பயன்படுத்தி வயது வந்த மனித எலும்பு மஜ்ஜையை விரிவாக விவரித்த முதல் ஆய்வறிக்கையாகும். இந்த நுட்பம் பல்லாயிரக்கணக்கான தனிப்பட்ட செல்களின் முழுமையான மரபணு சுயவிவரங்களைப் பிடிக்க அனுமதிக்கிறது, இது ஒரு உறுப்பை உருவாக்கும் செல் வகைகளின் முழு அமைப்பையும் வெளிப்படுத்துகிறது.

மூலம்: செல் (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.013

இந்த ஆய்வில், விஞ்ஞானிகள் எலும்பு மஜ்ஜையில் கவனம் செலுத்தினர், இது இரத்த அணுக்களின் வளர்ச்சி மற்றும் நோய் எதிர்ப்பு சக்தியில் முக்கியமான செயல்முறைகளை ஒழுங்குபடுத்துகிறது. ஸ்ட்ரோமல் செல்கள், எலும்பு செல்கள் மற்றும் எண்டோடெலியல் (இரத்த) செல்கள் உட்பட குறைந்தது ஒன்பது துணை வகை ஹீமாடோபாய்டிக் செல்களை அவர்கள் அடையாளம் கண்டனர், அவற்றில் குறைந்தது மூன்று முன்னர் விவரிக்கப்படவில்லை, அவை முக்கியமான ஆதரவு காரணிகளை உருவாக்கின. மனித ஹீமாடோபாய்சிஸுக்கு முக்கியமானதாகக் கருதப்படும் காரணிகளை உருவாக்கும் இந்த அரிய இரத்தம் அல்லாத செல்களின் கலைக்களஞ்சியத்தை ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கினர், இது எதிர்கால ஆய்வுகளில் எந்த செல்லுலார் தொடர்பு கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும் என்பதை நன்கு புரிந்துகொள்ள உதவும்.

இன்றைய உயிர் மூலக்கூறு ஆராய்ச்சியில் தொழில்நுட்பத்தின் அதிகரித்து வரும் முக்கிய பங்கை அவற்றின் முடிவுகள் எடுத்துக்காட்டுகின்றன. இயந்திர கற்றலுடன் இணைந்து CODEX எனப்படும் அதிநவீன புதிய நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, சுமார் 800,000 செல்கள் உட்பட எலும்பு மஜ்ஜையின் இடஞ்சார்ந்த அட்லஸை ஆசிரியர்கள் உருவாக்கினர். இந்த அணுகுமுறை, ஆயிரக்கணக்கான செல்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளின் கவனமாக கையேடு குறிப்புடன், ஆரோக்கியமான எலும்பு மஜ்ஜை மிகவும் தனித்துவமான இடஞ்சார்ந்த அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது என்பதையும், கொழுப்பு செல்கள் முன்பு நினைத்ததை விட ஹீமாடோபாய்டிக் செல்களுடன் மிகவும் நெருக்கமாக தொடர்புடையவை என்பதையும் தீர்மானிக்க அனுமதித்தது.

"என்ன சாத்தியம் என்பதை நாங்கள் இப்போதுதான் புரிந்துகொள்ளத் தொடங்கினோம்," என்று டான் கூறினார். "எதிர்கால ஆய்வுகள் எங்கள் பணியை அடிப்படையாகக் கொண்டு கட்டமைக்கப்படலாம், எலும்பு மஜ்ஜை ஆராய்ச்சியை துரிதப்படுத்தலாம், ஒரு நாள் இந்த டிஜிட்டல் பாதைகள் கடுமையான லுகேமியா மற்றும் பிற எலும்பு மஜ்ஜை நோய்களுக்கான சிகிச்சையில் மருத்துவ முன்னேற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும் என்ற நம்பிக்கையுடன்."

இந்த ஆய்வின் மற்றொரு மூத்த ஆசிரியரும், பெரல்மேன் மருத்துவப் பள்ளியின் எலும்பியல் அறுவை சிகிச்சை பேராசிரியருமான லிங் கிங், பிஎச்டி, இந்த ஆய்வு நீண்டகால முடிவுகளைத் தரும் என்று ஒப்புக்கொள்கிறார் மற்றும் நம்புகிறார்.

"லுகேமியா நோயாளிகளிடமிருந்து மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தும்போது, இந்த நுட்பங்கள் எலும்பு மஜ்ஜையில் புற்றுநோய் செல்கள் இருக்கும் இடத்தில், அரிதான இரத்தம் அல்லாத ஒரு வகை மீசன்கிமல் செல்கள் விரிவடைவதை வெளிப்படுத்துகின்றன," என்று குயிங் கூறினார். "இது எதிர்கால நோய் சிகிச்சைக்கான சாத்தியமான புதிய திசையை சுட்டிக்காட்டுகிறது."