Naučnici sa Instituta Velkom Senger, u saradnji sa međunarodnim timom, napravili su prvi kompletan atlas razvoja ljudskog skeleta, koji otkriva brojne ključne uvide u procese formiranja kostiju, piše SciTech Daily.
Ovaj atlas ne samo da prikazuje kako se ljudski kostur razvija tokom rane trudnoće, već pruža dragocene informacije o genetskim povezanostima sa različitim bolestima kostiju, kao što su artritis i kraniosinostoza. Ovaj revolucionarni resurs može značajno unaprediti lečenje bolesti kostiju i pomoći u razumevanju kako terapije utiču na razvoj skeleta, posebno tokom trudnoće.
Istraživači su koristili najnovije genomske tehnike da mapiraju sve ćelije i putanje koje su uključene u formiranje ljudskih kostiju, počevši od prvih nedelja trudnoće. Ovaj rad je deo šireg projekta Human Cell Atlas (HCA), koji ima za cilj da kreira mapu svih ljudskih ćelija i njihovih funkcija. Ovaj atlas pruža jasnu sliku kako hrskavica služi kao okvir za rast kostiju u većem delu skeleta, izuzev na vrhu lobanje, odnosno kalvarijumu.
Mapirane ćelija uključenih u formiranje lobanje
Za istraživače je bilo ključno da mapiraju sve ćelije koje su uključene u formiranje lobanje, jer se preuranjeno spajanje mekih delova u lobanji može izazvati stanje poznato kao kraniosinostoza. Ova bolest ometa rast mozga jer se meki delovi u lobanji, koji omogućavaju širenje mozga nakon rođenja, prerano spajaju. Zanimljivo je da su genetske mutacije povezane s ovim stanjem sada bolje razumljive, jer su istraživači uspeli da identifikuju specifične ćelije koje ove mutacije ometaju. Ovaj napredak može pomoći u razvijanju boljih dijagnostičkih i terapijskih metoda za lečenje kongenitalnih stanja poput kraniosinostoze.
Jedan od ključnih uvida koji su istraživači otkrili u ovom atlasu je povezanost između određenih gena aktiviranih u ranim ćelijama kostiju i rizika od razvoja osteoartritisa (OA) kasnije u životu. Osteoartritis, najčešći oblik artritisa, nastaje kada se zaštitna hrskavica u zglobovima, poput kuka i kolena, ošteti ili istroši. U nekim slučajevima, ljudi ne mogu regenerisati ovu hrskavicu, što dovodi do potrebe za operacijama zamene zglobova.
If you're looking to relax with some excellent science before you start cooking and while digesting I highly recommend “A multi-omic atlas of human embryonic skeletal development” from Sarah Teichmann and colleagues: www.nature.com/articles/s41…(image or embed)— Eric Fauman (@ericfauman.bsky.social) November 28, 2024 at 2:36 PM
Genetske varijante koje su otkrivene u ranim ćelijama kostiju mogu biti povezane sa većim rizikom od razvoja osteoartritisa kuka i kolena. Na primer, istraživači su otkrili da su neki od gena koji su aktivirani u ćelijama koje formiraju kosti povezani sa rizikom od razvoja osteoartritisa kuka, dok su drugi geni, koji utiču na razvoj hrskavice, povezani sa rizikom od artritisa kolena. Ove genetske povezanosti mogu otvoriti vrata za razvoj novih terapija koje bi mogle usmeriti tretman ovih bolesti.
Jedan od interesantnih nalaza istraživača je njihov rad na mapiranju uticaja lekova na razvoj kostiju tokom rane trudnoće. Iako mnogi lekovi nisu preporučeni tokom trudnoće zbog potencijalnih rizika po razvoj fetusa, sada postoji mogućnost da se koriste informacije iz ovog atlasa kako bi se predvidelo kako određeni lekovi mogu ometati formiranje kostiju u ranim fazama razvoja.
Na primer, istraživači su sastavili listu od 65 klinički odobrenih lekova koji nisu preporučeni za upotrebu tokom trudnoće, a atlas je pomogao da se identifikuje kako ti lekovi mogu uticati na razvoj skeleta.
Zanimljivo je da se ovaj atlas koristi kao alat za analizu kako terapije koje utiču na ljudske ćelije tokom trudnoće mogu imati dugoročne posledice na razvoj skeleta. Informacije iz atlasa mogle bi pomoći u odlučivanju koje terapije su sigurne za upotrebu tokom trudnoće, čime bi se unapredila sigurnost lečenja i smanjili rizici za razvoj fetusa.
Nove terapije za regeneraciju kostiju i hrskavice
Jedna od najuzbudljivijih mogućnosti koje ovaj atlas pruža je potencijal za stvaranje novih terapija za regeneraciju kostiju i hrskavice. Dr Ken To, jedan od autora istraživanja, istakao je da korišćenje ovog atlasa može pomoći u razumevanju kako razviti efikasne metode za rast ćelija kostiju i hrskavice u laboratorijskim uslovima, što bi imalo ogroman terapeutski potencijal. Ovo bi moglo dovesti do novih tretmana za obnavljanje kostiju i hrskavice, naročito u kontekstu bolesti poput osteoartritisa, gde regeneracija oštećene hrskavice može biti ključna za poboljšanje životnog kvaliteta pacijenata.
Foto: Shutterstock
Profesor Sara Tajhman, jedan od osnivača Atlasa ljudskih ćelija (HCA), naglasila je da je ovaj atlas jedinstven resurs koji je sada slobodno dostupan istraživačima širom sveta. Ovaj atlas pruža ne samo detalje o ćelijama i genima koji su uključeni u razvoj skeleta, već i o vremenskim i prostornim aspektima tog razvoja. Kombinovanjem genetske analize sa prostornom tehnologijom, istraživači sada mogu da stvore jasniju sliku o tome kako se ljudski skelet formira, što je ključ za bolje razumevanje različitih bolesti koje pogađaju kosti, zglobove i hrskavicu.
Prva kompletna mapa ljudskog skeleta, koju su istraživači sa Instituta Velkom Senger i njihovih saradnika stvorili, predstavlja značajan korak napred u razumevanju ljudske biologije i bolesti. Ovaj atlas ne samo da pruža dragocene uvide u proces formiranja kostiju, već otvara mogućnosti za razvoj novih terapija za lečenje bolesti kostiju i zglobova. Sa primenom u dijagnostici, lečenju, pa čak i u analizi sigurnosti lekova, ovaj atlas ima potencijal da promeni način na koji pristupamo lečenju i razumevanju ljudskog tela.
(Telegraf Nauka / SciTech Daily)
#Prva #kompletna #mapa #razvoja #ljudskog #skeleta #može #transformisati #lečenje #bolesti #kostiju