Des chercheurs étudient le contenu de la moelle osseuse humaine

Une équipe de Weill Cornell Medication a cartographié l’emplacement et les caractéristiques spatiales des cellules hématopoïétiques dans la moelle osseuse humaine. Leurs découvertes confirment des hypothèses sur l’anatomie de ce tissu et fournissent un nouveau moyen puissant pour étudier des maladies, allant des affections non cancéreuses, comme la drépanocytose, aux affections malignes, comme la leucémie aiguë, qui affectent la moelle osseuse.

Pour la recherche décrite le 29 septembre dans Blood, les enquêteurs ont récupéré des échantillons de moelle osseuse d’archives anonymisés provenant de 29 individuals du NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Heart, générant une grande quantité de données sur les relations spatiales entre leur contenu.

Créer des visuals de moelle osseuse a été historiquement difficile, selon l’auteur principal, le Dr Sanjay Patel, directeur du laboratoire d’imagerie multiparamétrique in situ (MISI) du département de pathologie et de médecine de laboratoire et professeur adjoint de pathologie et de médecine de laboratoire à Weill Cornell. Médecine. Lui et ses collègues ont surmonté ces défis en concevant une méthode permettant de visualiser des morceaux entiers de tissu, puis de les analyser grâce à l’intelligence artificielle (IA).

« Nous avons pu appliquer notre approche aux échantillons d’archives d’une manière qui n’était pas achievable auparavant », a déclaré le Dr Patel, également hématopathologiste au NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Health care Center et membre du Sandra and Edward. Centre de lutte contre le most cancers Meyer à Weill Cornell Medication. Il a noté qu’ils avaient réussi à identifier et à déterminer la posture d’environ 1,5 million de cellules au whole.

Visualiser le lieu de naissance insaisissable du sang

Nos cellules sanguines naissent dans la moelle osseuse, où les cellules souches produisent les progéniteurs qui à leur tour génèrent des globules rouges et blancs, ainsi que des fragments de scellement des plaies appelés plaquettes. Des erreurs dans ces processus peuvent donner lieu à des maladies acquises, notamment des cancers, tels que la leucémie, le lymphome et le myélome various, ainsi que des maladies, telles que la drépanocytose, présentes dès la naissance.

L’étude de la naissance des cellules sanguines dans leur environnement d’origine dans les tissus humains s’est toutefois révélée difficile. De in addition, lors du prélèvement d’échantillons de moelle osseuse, la approach de conservation peut dégrader certains acides nucléiques et protéines présents dans les cellules qu’ils contiennent. Et pour éviter les biais, les chercheurs doivent capturer des pictures d’un morceau de tissu entier, générant ainsi une quantité impressionnante de données.

L’équipe du Dr Patel a proposé une série de alternatives. Ils ont commencé par rassembler des échantillons des archives de tissus du département de pathologie et de médecine de laboratoire de Weill Cornell Medication. Ces morceaux de tissu d’un à deux centimètres de long provenaient de sufferers qui avaient subi des biopsies, mais qui s’étaient révélés indemnes de maladie. Les chercheurs du laboratoire MISI ont testé une variété de protéines immunitaires appelées anticorps, en les sélectionnant parmi un catalogue de marqueurs soigneusement sélectionnés utilisés dans les diagnostics cliniques de program, pour voir lequel a marqué le additionally efficacement le contenu de la moelle osseuse pour le rendre visible grâce à leur fluorescence. instruments d’imagerie.

Leurs collaborateurs de BostonGene Company, une société de bioinformatique médicale, ont ensuite utilisé l’IA pour analyser les photos résultantes, en sélectionnant des cellules individuelles, telles que les cellules souches et les mégacaryocytes producteurs de plaquettes, ainsi que les os, les graisses et les vaisseaux sanguins. Cette technologie a permis à l’équipe de regrouper une quantité d’informations autrement ingérable dans une analyse sophistiquée, selon le Dr Patel.

Une nouvelle façon d’enquêter sur les maladies

Des études antérieures ont suggéré que, au cours du développement standard des cellules sanguines, les cellules souches et progénitrices habitent certains endroits, à proximité des os et des vaisseaux sanguins, où les cellules environnantes créent des environnements essentiels à leur fonctionnement normal. As well as récemment, certaines recherches ont suggéré que ces cellules se regroupent également autour des mégacaryocytes, de grosses cellules qui donnent naissance aux plaquettes. L’analyse de l’équipe a confirmé ces tendances, notamment pour les mégacaryocytes, dans des échantillons humains. Cependant, lorsqu’ils ont pris en compte l’âge des clients, ils ont constaté que les cellules n’étaient additionally aussi étroitement associées aux mégacaryocytes, qui avaient également tendance à être moreover petits chez les individuals plus âgés.

Bien que ces découvertes contribuent à la compréhension des scientifiques sur la moelle osseuse normale, le Dr Patel voit le as well as grand potentiel de la nouvelle méthode dans l’étude des maladies, en particulier au cours de leur évolution. Pour quelques pathologies, comme la leucémie myéloïde aiguë, les chercheurs ont déjà des preuves que la disposition spatiale des cellules souches et progénitrices peut être perturbée. Cette nouvelle méthode pourrait ouvrir la porte à des études explorant spécifiquement de tels changements, ainsi qu’à celles testant de nouveaux traitements et évaluant ceux existants, selon le Dr Patel.

« J’espère que notre travail débloquera l’imagination des personnes qui étudient les maladies liées à la moelle osseuse », a-t-il déclaré.