Bėrimai gali būti laikomi neveikiančia odos ląstelių bendruomene. Tavo oda slypi dešimtys skirtingų ląstelių tipų, įskaitant tuos, kurie formuoja kraujagysles, nervus ir vietinę odos imuninę sistemą. Dešimtmečius gydytojai daugiausia buvo diagnozuoti bėrimus akimis. Odos mėginio fizinės išvaizdos tyrimas mikroskopu gali būti naudingas ryškesnėms odos ligoms nustatyti, daugelį bėrimų gali būti sunku atskirti vieną nuo kito.
Tačiau molekuliniu lygmeniu bėrimų skirtumai tampa aiškesni.
Mokslininkai tai jau seniai žinojo molekuliniai anomalijos odos ląstelėse sukelia paraudimą ir pleiskanojimą, pasireiškiantį tokiomis ligomis kaip psoriazė ir egzema. Nors beveik visi įvairūs odos ląstelių tipai gali išskirti chemines medžiagas, kurios sustiprina uždegimą, kurios sukelia bėrimą, lieka paslaptis ir gali skiriasi nuo paciento iki paciento.
Tačiau odos bėrimų molekulinis tyrimas nėra įprasta praktika dėl technologinių apribojimų. Naudodami naują požiūrį, mano kolegos ir aš galėjome išanalizuoti genetiniai odos bėrimų profiliai ir kiekybiškai diagnozuoti jų pagrindines priežastis.
Didelės raiškos odos profiliai
Tradicinė genetinė analizė veikia apskaičiuojant aktyvumo vidurkį tūkstančiai genų milijonuose ląstelių.
Genetinis audinių mėginių tyrimas yra įprasta praktika tokioms ligoms kaip vėžys. Klinikai renka ir analizuoja pacientų naviko biopsijas, kad nustatytų konkretaus vėžio unikalias molekulines savybes. Šis genetinis pirštų atspaudas padeda onkologams numatyti, ar vėžys išplis, ar koks gydymas gali būti geriausias. Vėžio ląstelės yra tinkamos šiai tyrimo formai, nes dažnai išauga į atpažįstamas mases, todėl jas lengva atlikti izoliuoti ir analizuoti.
Tačiau oda yra sudėtingas ląstelių mišinys. Šių unikalių ląstelių bendruomenių sutraukimas į vieną grupę gali užgožti diagnozei būtinus genetinius parašus.
Naujausi technologiniai pasiekimai vadinami vienos ląstelės RNR sekos nustatymasTačiau mokslininkai sugebėjo išsaugoti kiekvienos odoje gyvenančios ląstelės tipo tapatybę. Užuot apskaičiuojant visų tipų ląstelių genetinių parašų vidurkį, vienos ląstelės RNR sekos analizė leidžia kiekvienai ląstelei išsaugoti savo unikalias savybes.
Taikydami šį metodą, mano kolegos ir aš išskyrėme daugiau nei 158 000 imuninių ląstelių iš 31 paciento odos mėginių. Mes išmatavome maždaug 1000 genų aktyvumą iš kiekvienos iš šių ląstelių, kad sukurtume išsamius kiekvieno paciento molekulinius pirštų atspaudus. Analizuodami šiuos pirštų atspaudus, galėjome tiksliai nustatyti genetinius sutrikimus, būdingus kiekvieno bėrimo tipo imuninėms ląstelėms. Tai leido kiekybiškai diagnozuoti kitaip vizualiai dviprasmiškus bėrimus.
Taip pat pastebėjome, kad kai kurių pacientų atsakas į gydymą atitiko tai, ko tikėjomės iš anksto numatytų diagnozių. Tai rodo, kad mūsų koncepcija galėtų būti praplėsta tolesniam bandymui.
Perspausdinta gavus Yale Liu ir kt. leidimą, Science Immunology 7: eabl9165 (2022)
Kad mūsų požiūris būtų prieinamas gydytojams ir mokslininkams, sukūrėme atvirojo kodo žiniatinklio duomenų bazę, vadinamą RashX kuriame yra įvairių bėrimų genetiniai pirštų atspaudai. Ši duomenų bazė leis gydytojams palyginti savo pacientų bėrimų genetinį profilį su panašiais mūsų duomenų bazės profiliais. Glaudžiai sutampantis genetinis pirštų atspaudas gali duoti užuominų apie tai, kas sukėlė paciento bėrimą, ir paskatinti galimus gydymo būdus.
Atvirojo kodo diagnostika
The greitas vaistų, nukreiptų prieš imuninę sistemą, vystymas Pastaraisiais metais gydytojai užplūdo sudėtingus atskirų pacientų gydymo sprendimus. Pavyzdžiui, nors žinoma, kad tam tikri imuninę sistemą veikiantys vaistai gerai veikia sergant tokiomis ligomis kaip psoriazė ar egzema, daugelis pacientų turi netipinių bėrimų, kurių negalima tiksliai diagnozuoti.
An atvirojo kodo duomenų bazė kaip ir mūsų, galėtų padėti gydytojams profiliuoti ir diagnozuoti šiuos bėrimus, o tai būtų žingsnis renkantis tinkamą gydymą.
Be to, lėtinės uždegiminės ligos kurie veikia kitus organus nei oda, turi panašių genetinių anomalijų. Laboratoriniai tyrimai, galintys atskleisti pagrindines odos ligų priežastis, gali būti išplėsti į daugelį kitų sąlygų.
Mūsų RashX Projektas iš pradžių buvo skirtas tik dviem labai dažnai pasitaikantiems bėrimų rūšims – psoriazei ir egzemai. Nežinoma, ar kitų rūšių bėrimai turės panašų genetinį profilį kaip psoriazė ir egzema arba turės savo unikalius pirštų atspaudus. Taip pat neaišku, kurios pirštų atspaudų dalys geriausiai prognozuotų atsaką į vaistą.
Bet RashX yra gyvas žiniatinklio išteklius, kuris taps naudingesnis, kai daugiau mokslininkų bendradarbiaus ir pateiks naujų duomenų. Mūsų laboratorija taip pat stengiasi supaprastinti bėrimų genetinių profilių kūrimo procesą, kad klinikoms visame pasaulyje būtų lengviau dalyvauti šioje tyrimų srityje. Turėdami daugiau duomenų, manome, kad tokie projektai kaip RashX pavers tikslius bėrimų tyrimus svarbiu tolesniu diagnostikos ir gydymo žingsniu.
[Understand new developments in science, health and technology, each week. Subscribe to The Conversation’s science newsletter.]