(Morbo di Crhon-Immagine:Micrografia ad alto ingrandimento della malattia di Crohn. Biopsia dell’esofago. H&E macchia. Credito: Nephron/Wikipedia).
Molte malattie hanno la loro origine nel primo sviluppo umano e il 9 settembre, due pubblicazioni su Nature rivelano come i ricercatori del consorzio Human Cell Atlas (HCA) stiano facendo progressi nella comprensione di ciò. L’iniziativa globale HCA sta mappando ogni tipo di cellula nel corpo umano, per trasformare la nostra conoscenza in biologia, infezione e malattia.
Un nuovo studio su larga scala ha mappato le cellule dell’intestino umano dal primo sviluppo fino all’età adulta, creando l’atlante cellulare più completo dell’intestino fino ad oggi esistente. Il lavoro ha rivelato che il morbo di Crohn può essere causato dall’attivazione di percorsi di sviluppo e ha scoperto potenziali bersagli farmacologici per il trattamento del morbo di Crohn e di altre malattie infiammatorie intestinali. Le mappe dettagliate aiuteranno a spiegare come si forma e funziona l’intestino e trasformeranno la ricerca sulle malattie intestinali.
La seconda pubblicazione rivela il piano estremamente ambizioso di creare un intero atlante delle cellule dello sviluppo umano (HDCA) che comprenda tutte le cellule importanti per uno sviluppo umano sano. L’intestino è solo un esempio dell’importanza di ciò e i ricercatori della Human Cell Atlas Developmental Biological Network e i loro collaboratori in tutto il mondo mostrano un grafico dei tessuti in via di sviluppo in modo completo, nello spazio e nel tempo, per comprendere cosa accade nelle prime fasi dello sviluppo e come può influire sulla salute o portare a malattie. E’ probabile che l’HDCA porti a trasformazioni nell’assistenza sanitaria.
L’intestino è un tessuto complicato composto da più tipi di cellule e cambia enormemente durante lo sviluppo iniziale. Per capire come si sviluppa e funziona l’intestino, i ricercatori del Wellcome Sanger Institute, della Newcastle University, dell’Università di Cambridge e i loro collaboratori all’interno dello Human Cell Atlas hanno studiato più di un terzo di un milione di singole cellule intestinali provenienti da tessuti in via di sviluppo e da donatori bambini e adulti.
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Utilizzando la genomica unicellulare all’avanguardia e tecniche di analisi spaziale, il team ha rivelato quali geni erano attivi in ciascuna cellula e ha creato un atlante delle cellule intestinali molto esteso nel tempo e in 12 regioni dell’intestino.
Rasa Elmentaite, primo autore dello studio del Wellcome Sanger Institute, ha dichiarato: “Studiando più regioni dell’intestino umano durante lo sviluppo, l’infanzia e l’età adulta abbiamo creato una mappa unica e dettagliata dell’intestino umano sano. Questo atlante delle cellule intestinali rivela eventi evolutivi complessi, compreso il modo in cui i sistemi immunitario e nervoso si sviluppano nell’intestino sano e identifica importanti differenze lungo l’intestino. I dati dello studio sono disponibili per altri ricercatori che studiano l’intestino e contribuiranno senza dubbio a scoperte future”.
Lo studio ha incluso anche il tessuto bioptico intestinale di bambini con malattia di Crohn. Questo, in combinazione con i dati di uno sviluppo sano, sta fornendo nuove informazioni sulle malattie rare e comuni dell’intestino.
Il Dr. Kylie James, autore senior dell’articolo, che ha svolto il lavoro presso il Wellcome Sanger Institute ed è ora al Garvan Institute of Medical Research, in Australia, ha dichiarato: “Questo atlante delle cellule intestinali sta già gettando nuova luce sulle origini del morbo di Crohn e di altre malattie intestinali. Ad esempio, abbiamo identificato tre cellule chiave che attraggono le cellule immunitarie per formare tessuto linfoide durante lo sviluppo e abbiamo dimostrato che questa stessa via di sviluppo può causare la malattia di Crohn. Questa conoscenza sta aiutando i ricercatori a identificare potenziali nuovi bersagli farmacologici per malattie intestinali”.
Mentre l’atlante intestinale è un esempio di come la comprensione dello sviluppo possa far luce sulla malattia, è già in corso uno sforzo gigantesco per creare un intero atlante delle cellule dello sviluppo umano (HDCA) per trasformare la nostra comprensione della salute e della malattia. La roadmap dettagliata di come i ricercatori dell’HCA Developmental Biological Network pianificano di creare queste mappe genomiche di riferimento di cellule, tessuti e organi durante le diverse fasi dello sviluppo umano sano è rivelata in un documento prospettico pubblicato su Nature oggi.
Il Professor Muzlifah Haniffa, coordinatore del Developmental Biological Network, dell’Università di Newcastle e del Wellcome Sanger Institute e autore senior di entrambi gli articoli, ha affermato: “L’Atlante delle cellule dello sviluppo umano fornirà una risorsa vitale per comprendere molti aspetti della biologia e della malattia, al fine di migliorare la salute umana. La nostra tabella di marcia mostra i progressi che abbiamo raggiunto finora, inclusa la creazione di un atlante per lo sviluppo intestinale, come intendiamo superare le sfide per ottenere un atlante completo dello sviluppo umano e come verrà utilizzato per comprendere la malattia“.
Coordinato in tutto il mondo dal Professor Muzlifah Haniffa, dal Professor Sten Linnarsson e dalla Professoressa Deanne Taylor, l’HCA Developmental Biological Network riunirà molti team di ricercatori di tutto il mondo, condividendo dati e risorse etiche. La comunità interdisciplinare analizzerà e combinerà i dati provenienti da diverse fasi di sviluppo creando mappe tridimensionali dello sviluppo di organi e interi embrioni nello spazio e nel tempo.
La Prof.ssa Deanne Taylor, coordinatrice del Developmental Biological Network, del Children’s Hospital di Filadelfia, negli Stati Uniti e autrice senior dell’articolo, ha affermato: “Creare l’atlante delle cellule dello sviluppo umano è un compito enormemente complesso, che utilizza lo stato dell’arte delle tecnologie. L’atlante sarà una risorsa estremamente importante, non solo per comprendere lo sviluppo sano, ma anche per comprendere molti tipi di malattie e disturbi che si manifestano per la prima volta nei bambini”.
Lavorando per capire come i tessuti si sviluppano e crescono, più di 600 ricercatori hanno partecipato al primo incontro HCA Developmental and Pediatric Cell Atlas il 25-27 agosto 2021. Si sono collegati virtualmente, creando nuove collaborazioni e scambiando conoscenze, ispirazione e idee le registrazioni dei colloqui sono ora disponibili.
I dati dell’Atlante delle cellule dello sviluppo umano saranno disponibili pubblicamente e avranno applicazioni nella ricerca di bersagli farmacologici, nell’ingegneria delle cellule umane per la ricerca o lo screening e, infine, anche come terapie per la medicina rigenerativa.
La Dott.ssa Sarah Teichmann, co-Presidente del Comitato Organizzatore dell’Atlante delle cellule umane e capo della genetica cellulare presso il Wellcome Sanger Institute, nonché autrice di entrambi gli articoli, ha affermato: “Una comprensione dettagliata dello sviluppo aiuterà a spiegare molti aspetti della salute umana e malattie, dagli aborti spontanei e dai disturbi dello sviluppo dei bambini, fino al cancro e all’invecchiamento“.
Fonte: Nature
