Metode inovatif memberikan wawasan baru ke dalam lingkungan mikro sel induk
Kredit: CC0 Domain Publik

Para peneliti dari Laboratorium Biologi Molekuler Eropa (EMBL) dan Pusat Penelitian Kanker Jerman (DKFZ) di Heidelberg, Jerman, telah mengembangkan metode baru untuk mengungkap organisasi tiga dimensi sumsum tulang pada tingkat sel tunggal. Karena sumsum tulang mengandung sel punca darah yang bertanggung jawab untuk pembentukan darah seumur hidup, hasil ini dan metode baru ini memberikan dasar ilmiah baru untuk mempelajari kanker darah. Hasilnya telah dipublikasikan di Nature Cell Biology .

Dalam studi yang dipublikasikan, kelompok itu, yang dipimpin oleh para peneliti dari EMBL dan DKFZ, menyajikan metode baru yang memungkinkan mereka untuk mengkarakterisasi organ yang kompleks. Tim memfokuskan penelitian mereka pada sumsum tulang tikus, karena mengandung sel – sel induk darah yang bertanggung jawab untuk produksi darah seumur hidup. Karena kemampuan untuk mempengaruhi sel – sel induk dan untuk mempertahankan produksi darah, ada minat yang semakin besar dalam mengeksploitasi lingkungan sumsum tulang sebagai target untuk perawatan leukemia baru.

“Sejauh ini, sangat sedikit yang diketahui tentang bagaimana sel-sel yang berbeda terorganisir secara spasial dalam sumsum tulang dan bagaimana mereka saling berinteraksi,” jelas Chiara Baccin, seorang post-doc di Grup Steinmetz di EMBL Heidelberg. Metode baru memungkinkan tim untuk mengungkap komposisi seluler, organisasi tiga dimensi dan bagaimana sel-sel berinteraksi satu sama lain. Dalam prosesnya, para peneliti telah mengidentifikasi jenis sel yang sebelumnya tidak dikenal, yang disebut “sel niche,” yang sangat penting untuk pengaturan sel induk darah .

Untuk memahami sel mana yang dapat ditemukan di sumsum tulang, di mana mereka dilokalisasi, dan bagaimana mereka dapat berdampak pada sel punca, para peneliti menggabungkan transkriptom sel tunggal dan spasial dengan metode komputasi baru. Dengan menganalisis kandungan RNA dari sel-sel sumsum tulang individu, tim mengidentifikasi 32 jenis sel yang berbeda, termasuk tipe sel yang sangat langka dan sebelumnya tidak diketahui. “Kami percaya bahwa ‘ceruk sel’ langka ini membangun lingkungan unik di sumsum tulang yang diperlukan untuk fungsi sel induk dan produksi darah baru dan sel kekebalan,” jelas Simon Haas, pemimpin kelompok di DKFZ dan HI-STEM.

Menggunakan metode komputasi baru , para peneliti tidak hanya dapat menentukan organisasi dari jenis sel yang berbeda di sumsum tulang dalam 3-D, tetapi juga bisa memprediksi bagaimana sel berinteraksi satu sama lain. “Ini bukti pertama bahwa interaksi spasial dalam suatu jaringan dapat dideduksi secara komputasi berdasarkan data genomik,” jelas Lars Velten, staf ilmuwan di Grup Steinmetz.

“Dataset kami dapat diakses secara publik ke laboratorium mana pun di dunia dan ini dapat berperan dalam menyempurnakan studi in vivo,” kata Lars Steinmetz, pemimpin kelompok di EMBL Heidelberg. Data, yang sekarang sudah digunakan oleh tim yang berbeda di seluruh dunia, dapat diakses dalam atlas 3-D melalui aplikasi web yang ramah pengguna. Semua informasi yang dikumpulkan tersedia secara gratis dan di masa depan akan memfasilitasi penyempurnaan studi genetik.

Metode yang dikembangkan dapat digunakan dalam jaringan yang berbeda untuk mempelajari organisasi 3-D mereka. “Pendekatan kami secara luas dapat diterapkan dan dapat digunakan untuk mempelajari patologi penyakit manusia yang kompleks. Kami saat ini sedang dalam proses menggunakan pendekatan ini pada penyakit hematologi, seperti leukemia,” sorot Andreas Trumpp, direktur pelaksana HI-STEM dan kepala divisi di DKFZ.

oleh Laboratorium Biologi Molekuler Eropa

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *