Las enfermedades del intestino a menudo son notoriamente difíciles de diagnosticar, no importa, que es donde entra en juego un enfoque basado en la red. En lugar de tratar de comprender los síntomas individuales, o el papel de los genes individuales, podemos usar métodos computacionales para obtener esocomprensión más profunda: ver cómo los genes trabajan juntos en sistemas complejos y cómo estos fallan en una enfermedad.
El Grupo Korcsmaros en EI y QIB, por lo tanto, han sido pioneros en una tubería combinada experimental y computacional que nos dice qué genes son los 'reguladores maestros' importantes en el intestino, y cuáles de estos genes se superponen con los asociados con la EII, lo que sugiere nuevos ángulos parainvestigación en el futuro.
Gran parte de esto requiere que observemos las células en el intestino. Las células de Paneth liberan péptidos antimicrobianos para proteger el intestino de los patógenos y las células caliciformes liberan moco para crear una barrera protectora. La desregulación de su función está implicada en enfermedades como la EII.
Recientemente se ha introducido un método prometedor para comprender el papel de estas células. Conocidas como organoides, las células madre pueden cultivarse a partir de modelos de ratones o de pacientes para hacer un modelo pequeño de intestino humano, y los efectos de diferentes tratamientos pueden entoncesser explorado, abriendo caminos para la medicina de precisión, entre otros.
Estos organoides también se pueden modificar para estudiar la importancia relativa de los diferentes tipos de células dentro del sistema y explorar las interacciones entre diferentes genes en células sanas o enfermas. Una pregunta que los científicos han tenido es si este 'enriquecimiento' de organoides, paradanos más celdas de Paneth o celdas de copa, por ejemplo, nos da un modelo realista.
La buena noticia, según la estudiante de doctorado Agatha Treveil de EI, quien escribió el artículo por primera vez, es que: "Según nuestro análisis de transcriptómica, vemos claros aumentos en los tipos de células específicas como esperábamos al usar los métodos de enriquecimiento de organoides".
La tubería, publicada en Ópticas moleculares , nos permite comparar la expresión génica en los organoides que están enriquecidos para las células de Paneth o las células caliciformes con los que no lo están. Estos pueden compararse con una creciente base de datos de interacciones genéticas conocidas.
Esencialmente, podemos etiquetar los genes que regulan a otros, destacando en particular aquellos que regulan muchos procesos y son importantes para la función de las células caliciformes y de Paneth. El hallazgo de que muchos de estos genes se superponen con procesos inflamatorios y la EII confirma que es importantepapel de las células de Paneth en la EII, y abre otra ruta para comprender esta gama de enfermedades costosas.
Agatha Treveil continúa, "este es un paso pionero hacia adelante en el establecimiento de una tubería para comprender mejor las redes de genes en juego en el intestino. Nos permite diseñar nuevos experimentos para explorar aún más los procesos relacionados con la EII"
El Dr. Tamas Korcsmaros, el líder del proyecto, dijo: "Este proyecto representa muy bien el entorno de colaboración que tenemos en el Parque de Investigación de Norwich, con UEA, EI y QIB enfocándose en nuevos modelos experimentales, transcriptómica y enfoques computacionales, y luego aplicandoen proyectos de traducción con investigadores clínicos del Hospital de la Universidad de Norfolk y Norwich. Ahora, tenemos una tubería que podemos usar para investigar los organoides generados a partir de pacientes con EII, y analizar los compuestos farmacológicos o los efectos probióticos en estos tipos de células clave ".
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Materiales proporcionado por Instituto Earlham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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