Persönliche Gesundheit

Team nutzt organoid Technologie-und Einzel-Zell-RNA-Sequenzierung zur Untersuchung der Harnblase Krebs

Untersuchung der biologischen Mechanismen in urothelial Gewebe, eine der drei Arten von Gewebe, aus denen sich die Harnwege, war schon immer sehr begrenzt, da der Mangel an Technologien, die es ermöglichen, arbeiten mit einer stabilen und langfristigen Populationen der Zellen, die Sie zusammensetzen. Eine Folge ist, die Mechanismen von Krankheiten wie Blasenkrebs oder Blasenentzündung bleiben schlecht verstanden.

Jetzt haben Wissenschaftler aus den Epithelialen Karzinogenese Gruppe unter der Leitung von Paco Real an der spanischen Nationalen Krebsforschungszentrum (CNIO) haben innovative organoid Technologie, um stabile, langfristige Kulturen von Maus urothelial cells. Danach zeichnet sich die organoids durch Sequenzierung der RNA von einzelnen Zellen und identifiziert eine kleine population von Stammzellen—proliferativen Zellen, die Anlass zu der organoids und dass nicht untersucht werden konnten, bis jetzt. Dies wird es ermöglichen, die Arbeit mit dieser Bevölkerung und usher in eine neue ära in der Studie von Erkrankungen der Harnwege. Forscherin Catarina P. Santos ist der erste Autor von der Studie, die veröffentlicht in der Fachzeitschrift „Nature Communications“.

Erste in-depth understanding of urothelial cells

Urothelial Gewebe ist einer der drei Gewebetypen, aus denen sich die Organe des Harnsystems; es bildet sich eine Schicht, die Linien der Blase, der Nieren, der Harnleiter und Harnröhre. Diese Zellen sind von großer Bedeutung in der Entwicklung von Blasenkrebs, da Ihre unkontrollierte proliferation verursacht 90 Prozent dieser Tumoren. Diese Zellen spielen auch eine Rolle bei anderen Erkrankungen, wie z.B. eine Blasenentzündung, die ist sehr verbreitet, besonders bei Frauen.

Die in-vitro-Studie von diesen Geweben wurde erschwert durch die Unmöglichkeit der Erreichung eines langfristig stabilen Kulturen. „Bis jetzt, Sie konnte nur halten Sie die Zellen in der Kultur für ein paar Tage oder Wochen, und Sie konnte kaum mit Ihnen arbeiten, da die Zellen schnell verloren, Ihre Persönlichkeit“, erklärt Real. „Mit dieser neuen Technik waren wir in der Lage, halten Sie die Zellen in Kultur für mehr als ein Jahr, und die Zellen behalten die Eigenschaften des ursprünglichen Gewebes.“

Organoid Technologie ermöglicht Zellkulturen wachsen in einer drei-dimensionalen matrix genannt Matrigel. Der Vorteil gegenüber traditionellen Kulturen in Petrischalen, die zwei-dimensional, ist, dass die drei-dimensionale Struktur ist ähnlich wie die Bedingungen, unter denen die Zellen wachsen im Körper selbst. Diese Technologie könnte zur Steigerung der Erzeugung von Organen für eine transplantation in der Zukunft.

Durch die single-cell-RNA-Sequenzierung, die Forscher waren in der Lage zu identifizieren, die Art der urothelial stem cell population dieser organoids können, vermehren sich und führen zu Krebs. Bis jetzt war es nicht möglich, zu erweitern, zu analysieren und zu beschreiben Bevölkerung dieser Zelle, weil es entfallen weniger als 1 Prozent der gesamten Blase Gewebe. Dies macht es sehr schwierig für die Forscher zu der Arbeit mit diesen Zellen, und somit Fortschritte in der Studie der Krankheiten, die sich aus der fehlerhaften Arbeitsweise.

„Jetzt können wir uns für diese Zellen direkt, weil wir mehr Informationen über Ihre Identität“, sagt Real. „Wir können auch sehen, wie Sie sich ähneln und wie Sie sich unterscheiden von Tumorzellen, da Tumor-Zellen auch vermehren unangemessen und kann Sie teilen einige Gemeinsamkeiten. Diese geben uns Hinweise darauf, was geändert in den Zellen, führte zu der Bildung eines Tumors.“

Neue Impulse für die Erforschung von Krankheiten und die regeneration von Gewebe

Das team zeigte auch, dass der Erwerb der funktionalen Eigenschaften ist abhängig von Notch, einem gen, das in der Blase-Krebs-Funktionen, wie ein Tumor-suppressor -: Notch-Aktivierung bewirkt, dass die Zellen zu unterscheiden, die eine normale Funktion der Zelle, dient als Schutz-Mechanismus gegen das Tumorwachstum. „Wir zeigen zum ersten mal, dass diese route, die hatten wir vorher gezeigt, geändert werden in Blasenkrebs, spielt eine Rolle im normalen Gewebe und die Bedingungen seiner Differenzierung, und dies ist wahrscheinlich der Grund, warum es spielt auch eine Rolle in Tumoren“, sagt Real. „Wenn diese Option inaktiviert ist, werden die Zellen nicht gut differenzieren, und wäre anfälliger für die Entwicklung von Krebs.“

Diese Erkenntnisse sind nicht nur von Vorteil für Blasenkrebs Forschung, aber auch für andere Pathologien der Blase, wie Zystitis. „Unsere Arbeit ermöglicht es den Forschern, die die Untersuchung von anderen Erkrankungen zu haben stabile Zell-Populationen in großer Zahl zum Studium dieser Krankheiten. Darüber hinaus ist unser Verfahren für den ausbau Zell-Populationen werden können, wichtig für die regeneration von Gewebe nach der Operation.“