Tip 1 Diyabetin Nedeni Nedir? Bilim İnsanları Neden Bulunacak Hücreleri Eşledi?

İnsan vücudunu oluşturan yaklaşık 100 trilyon hücre vardır. Yeni bir mega-bilim çabası, bilinen 80 organdan 200 veya daha fazla hücre türünün her birini kataloglayacak ve görüntüleyecek ve bu hücrelerde aktif olan genleri tanımlayacaktır.

Bu yeni çaba, 1990'lı ve 2000'li yılların başlarında biyolojiyi içine alan İnsan Genom Projesinin topuklarını takip ediyor. Şimdi bilim adamları yeni ve heyecan verici bir zorluk ortaya koydular: tüm insan vücudunun hücresel bir haritasını, İnsan Biyomoleküler Atlas Programı veya HuBMAP adlı bir proje oluşturmak için. Florida Üniversitesi beş katılımcı doku haritalama merkezinden biridir. Burada UF Merkezinde, bağışıklık sisteminin tüm kilit bileşenleri olan timus, lenf nodu ve dalak haritalandırılması ile suçlanıyoruz.

Yaklaşık 35 yıldır Tip 1 diyabet veya çocuk diyabetini inceliyorum ve UF Diyabet Enstitüsü'ndeki diğer meslektaşlarımla birlikte, hastalığı önlemenin ve iyileştirmenin bir yolunu bulmaya çalışıyorum. Bu yakın zamana kadar zordu, çünkü Tip 1 diyabetin nedenini bilmiyorduk.

Doku haritalama merkezi olarak hedefimiz, hangi proteinlerin ürettiklerini, hangi genlerin açıldığını gösteren benzersiz hücre tiplerini tanımlamak ve her organın sanal bir üç boyutlu modelini oluşturmaktır. Bu harita Tip 1 diyabet de dahil olmak üzere birçok hastalığın araştırmasını bildirecektir.

Tip 1 Diyabetin Sebeplerini Anlamak Neden Önemli?

Tip 1 diyabetin “otoimmün hastalık” olarak adlandırıldığını biliyoruz. Tip 1 diyabette, “T lenfositleri” olarak bilinen immün hücrelerin, şeker seviyesini düzenleyen insülin üretiminden sorumlu pankreas beta hücrelerini yok ettiği düşünülmektedir. kanımızda.

On yıldan biraz daha uzun bir süre önce, hastalığı önleyemedi ve tedavi edememe sıkıntısı çekmeden, insan pankreaslarını, Tip 1 diyabetli organ bağışçılarının yanı sıra hastalıksız olan organ donörlerinden toplama girişiminde bulundum. İkinci grup, “normal” sağlıklı bir pankreasın anlaşılmasını sağlamak için toplandı. Bugüne kadar pankreas 500'den fazla kişiden toplandık. Bu dokuları dünyadaki 21 ülkede bulunan 230 projeye dağıttık. Bu çabanın sonuçları, bu hastalığın nasıl geliştiği konusundaki anlayışımızı yeniden yazan yeni keşiflere yol açmıştır.

Sadece ABD'de yılda yaklaşık 25.000 olan Tip 1 diyabet tanısı konan hastalar, hayatta kalmak ve körlük, böbrek hastalığı, uyuşmuş ayak, bacak gibi uzun vadeli tıbbi komplikasyonlar geliştirme riski yüksek olan, günlük insülin enjeksiyonlarına uzun süre dayanmaktadır. amputasyonlar ve kardiyovasküler hastalık. Bugün ABD'de yaklaşık 1.25 milyon insanın bu rahatsızlıkla yaşadığı tahmin ediliyor.

Bu komplikasyonlar için üzücü olduğu için hastalığa sahip bireyler için olduğu gibi, belki de daha da korkutucu, hastalığı kontrol altında tutmak için kontrol edilmesi veya hesaba katılması gereken birçok günlük yaşam tarzı faktörü olabilir: karbonhidratların izlenmesi, egzersizin tahmin edilmesi, kan şekeri seviyelerinin değerlendirilmesi ve insülin verilmesi hem yüksek hem de düşük kan şekeri seviyesinden kaçınmak için. Bunlar, günlük hastalıklarla ilgili zorlukların sadece birkaçıdır.

Bu nedenlerden dolayı, UF Diyabet Enstitüsü'ndeki ortak araştırma çabalarımızın amacı, bu hastalığa neyin sebep olduğunu her zaman anlamak olmuştur. Bunun, kimin risk altında olduğunu tahmin etmemize, hastalığın ilerlemesini önlemenin yollarını belirlememize ve iyileştirici bir tedavi geliştirmemize olanak tanıyacağımızı bilmek.

Bu Organları Neden Çalışmalı?

Tip 1 diyabet, bilinmeyen nedenlerle immün sistemin kendine karşı döndüğü bilinen 80'den fazla otoimmün hastalıktan biridir. Otoimmünitenin ötesinde, immün yanıtlar ayrıca kanserle ve bulaşıcı hastalıklarla mücadelede sağlığın temel bir bileşenidir. Tecrübelerimize göre, pankreas ve Tip 1 diyabeti incelemekle, haritalama yoluyla bu ortamların her birinde bağışıklığın rolünü anlama konusunda büyük adımlar görüyoruz. Bağışıklık sisteminin nasıl çalıştığını derin bir dalış için izin verecektir.

Sağlıklı bir bireyde, T hücreleri ancak enfeksiyon veya kanser hücrelerine cevap verirken aktif hale gelir. Ancak, otoimmün hastalığa yatkın olanlarda, bazı T hücreleri hatalı bir şekilde “kendi” proteinleri tarafından aktive edilebilir ve bu da sağlıklı dokuları yok etmelerini sağlar.

Diğer durumlarda - kanser veya bulaşıcı hastalık gibi - bağışıklık sistemi etkili olacak kadar sağlam bir cevap verememektedir. Veya bağışıklık sisteminin hücreleri kontrolsüz bir şekilde çoğalır, bu da kan ve lenfoma ve lösemi gibi lenfatik kanserlere yol açar. Bu nedenle timus, dalak ve lenf nodu, sağlıklı insan bağışıklık sistemini inceleyenlerin ilgi duyduğu dokulardır. Araştırmacıların tüm bu organlar için sağlıklı temeli anlamaları gerekir, böylece otoimmün hastalığa, kansere ve bulaşıcı hastalığa yol açan şeylerin ne zaman arızalanıp değiştiğini anlayabiliriz. Başka bir ifade ile, önce insan ömrü boyunca normal lenfatik sistemi neyin oluşturduğunu anlamamız gerekir.

Normal Tanımlama Neden Önemli?

Bu normal hücreleri tam olarak nereden bulduğumuzu merak edebilirsiniz. Geçtiğimiz 11 yıl boyunca yaptığımız gibi, aile üyelerinden veya yasal bir uygulayıcıdan bilgilendirilmiş onam alındıktan sonra, ölen organ bağışçılarından Organ Tedarik Kuruluşları aracılığıyla nakil sınıfı insan dokularını alacağız. Yaslanma anında göz önüne alındığında, dalak, timus ve lenf nodu durumunda hayat kurtaran nakil işlemlerinde kullanılamayan bu değerli anatomik hediyeler, bilimsel araştırma ve keşif için benzersiz bir kaynak sağlar.

Bu ilk çalışmalara sadece “normal” kabul edilen dokular - bilinen veya gözlenebilir patolojilerden etkilenmeyen - dahil edilecektir. Bebeklerden yetişkinlere kadar 70 yaşına kadar donörlerden doku toplayacağız. Bunun, yaşın her bir organdaki tüm hücrelerin türlerini ve sağlığını nasıl değiştirdiği konusunda fikir vereceğini umuyoruz.

UF Diyabet Enstitüsü'nde, hücresel ve moleküler biyologlar, klinik lenfatik numuneleri inceleyen hematopatologlar, biyomedikal mühendisleri, immünologlar ve diğerleri gibi çok disiplinli bir ekip HuBMAP programı için işbirliği yapacak. Aslında, UF doku haritalama merkezi, son teknoloji mikroskopi ve veri toplama konusunda küresel bir uzmanlar ağı ile yoğun bir şekilde işbirliği yapacak.

Sekiz farklı mikroskopi formunu kullanarak sinir, kan damarı, stroma olarak bilinen destekleyici doku ve doku dilimlerinden immün hücreleri karakterize eden düzinelerce protein ve RNA molekülünü tespit etmek için bir görüntüleme hattı kuruyoruz.

HuBMAP’ın ilk iki yılında, 11 organ donöründen dalak, timus ve lenf nodunu haritalamayı planlıyoruz.

Elde edilen verilerin yeni hücre tipleri, moleküler ve hücresel yapılar, hücre-hücre etkileşimleri ve bunların insan anatomisi ve fizyolojisindeki fonksiyonel etkilerini ortaya çıkarmasını bekliyoruz. Bu nedenle, yüksek çözünürlüklü, üç boyutlu İnsan Biyomoleküler Atlas Programının keşfi kolaylaştırması bekleniyor.

50'li yılların sonundaki hayatımı vurduğumda hastalıktan etkilenen meslektaşlarım, arkadaşlarım ve aile üyelerimin sayısı her yıl artıyor. Ayrıca son zamanlarda bir dede oldum. Yapmayı önerdiğimiz şeylerin hem mevcut hem de gelecek nesiller için insan sağlığı üzerinde çarpıcı bir etkisi olacağını düşünmek istiyorum. Bu eski bir hediye olurdu.

Bu yazı ilk olarak The Mark Atkinson tarafından yazılmıştır. Orijinal makaleyi buradan okuyun.