Создана подробная клеточная карта человеческого сердца

28.09.2020

Ученые создали подробную клеточную и молекулярную карту здорового человеческого сердца, чтобы понять, как функционирует этот жизненно важный орган, и пролить свет на то, что идет не так с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Создана подробная клеточная карта человеческого сердца

Работой, опубликованной в журнале Nature (24 сентября 2020 г.), руководили исследователи из Гарвардской медицинской школы, Бригама и женской больницы, Института Велком Сэнгер, Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка (MDC) в Германии, Имперского колледжа Лондона и их глобальные сотрудники.

Команда проанализировала почти полмиллиона отдельных клеток, чтобы построить самый обширный на сегодняшний день клеточный атлас человеческого сердца. Атлас показывает огромное разнообразие клеток и показывает типы клеток сердечной мышцы, защитные иммунные клетки сердца и сложную сеть кровеносных сосудов. Он также предсказывает, как клетки взаимодействуют, чтобы поддерживать работу сердца.

Исследование является частью инициативы Human Cell Atlas по картированию каждого типа клеток человеческого тела. Новые молекулярные и клеточные знания о сердце обещают улучшить понимание сердечных заболеваний и направить разработку высоко индивидуализированных методов лечения.

По словам исследователей, эта работа также закладывает основу для методов лечения, основанных на регенеративной медицине в будущем.

Среднее человеческое сердце в течение жизни производит более 2 миллиардов ударов, необходимых для поддержания жизни. При этом оно помогает доставлять кислород и питательные вещества к клеткам, тканям и органам и позволяет удалять углекислый газ и продукты жизнедеятельности. Каждый день сердце бьется около 100000 раз с односторонним потоком через четыре разные камеры, меняя скорость с отдыхом, упражнениями и стрессом. Каждый удар требует изысканно сложной, но идеальной синхронизации между различными клетками в разных частях сердца. Когда эта сложная координация нарушается, это может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям, ведущей причине смерти во всем мире, ежегодно убивая около 17,9 миллиона человек.

Детальное описание молекулярных процессов внутри клеток здорового сердца имеет решающее значение для понимания того, как дела идут наперекосяк при сердечных заболеваниях. Такие знания могут привести к более точным и лучшим стратегиям лечения различных форм сердечно-сосудистых заболеваний.

«Миллионы людей проходят лечение от сердечно-сосудистых заболеваний. Понимание здорового сердца поможет нам понять взаимодействия между типами клеток и состояниями клеток, которые могут обеспечивать функционирование на протяжении всей жизни, и то, как они различаются при заболеваниях», – сказала соавтор исследования Кристин Зайдман, профессор медицины Института Блаватника при Гарвардской медицинской школе, и сердечно-сосудистый генетик в Brigham and Women’s.

«В конечном счете, эти фундаментальные идеи могут предложить конкретные цели, которые могут привести к индивидуализированному лечению в будущем, созданию индивидуальных лекарств от болезней сердца и повышению эффективности лечения для каждого пациента».

Команда исследовала около 500000 отдельных клеток и ядер клеток из шести различных областей сердца, полученных от 14 доноров органов, сердца которых были здоровыми, но непригодными для трансплантации. Используя комбинацию анализа отдельных клеток, машинного обучения и методов визуализации, команда смогла точно увидеть, какие гены были включены и выключены в каждой клетке.

Источник: scitechdaily.com

Читайте далее:

Метки: