Flujo de trabajo de identificaci\u00f3n y eliminaci\u00f3n de lecturas contaminantes en la secuenciaci\u00f3n de c\u00e9lulas unicelulares y las respuestas de f\u00e1rmacos espec\u00edficas del tipo de c\u00e9lulas de los islotes de los perfiles descontaminados. Cr\u00e9dito: Brenda Marquina-Snchez y Nikolaus Fortelny \/ CeMM <\/p>\n
El p\u00e1ncreas es un \u00f3rgano abdominal que produce enzimas digestivas y hormonas que regulan los niveles de az\u00facar en la sangre. Esta funci\u00f3n productora de hormonas se localiza en los islotes de Langerhans, que constituyen grupos de diferentes tipos de c\u00e9lulas endocrinas. Entre ellas se encuentran las c\u00e9lulas beta, que producen la hormona insulina necesaria para bajar los niveles de glucosa (un tipo de az\u00facar) en nuestra sangre, as\u00ed como las c\u00e9lulas alfa, que generan la hormona glucag\u00f3n encargada de elevar los niveles de glucosa en sangre. <\/p>\n
La diabetes tipo 1 es una enfermedad cr\u00f3nica en la que el sistema inmunitario del cuerpo ataca y destruye por error las c\u00e9lulas beta productoras de insulina del p\u00e1ncreas. La medicina regenerativa tiene como objetivo reponer la masa de c\u00e9lulas beta y, por lo tanto, respaldar y, en \u00faltima instancia, sustituir las terapias de reemplazo de insulina actuales. Las alteraciones en la composici\u00f3n de los islotes, incluida la funci\u00f3n insuficiente de las c\u00e9lulas beta y la desdiferenciaci\u00f3n de las c\u00e9lulas beta, tambi\u00e9n contribuyen a la diabetes tipo II. Por lo tanto, una comprensi\u00f3n m\u00e1s profunda de la identidad y la diafon\u00eda de los diferentes tipos de c\u00e9lulas de los islotes conduce a una mejor caracterizaci\u00f3n de ambas formas de diabetes y puede contribuir al desarrollo de nuevos conceptos terap\u00e9uticos.<\/p>\n
La transcript\u00f3mica unicelular es una poderosa t\u00e9cnica para caracterizar la identidad celular. Anteriormente, los investigadores de CeMM de los grupos de Christoph Bock y Stefan Kubicek en CeMM publicaron los primeros transcriptomas de c\u00e9lulas individuales de c\u00e9lulas primarias de islotes pancre\u00e1ticos humanos (EMBO Rep). Desde entonces, los avances en la tecnolog\u00eda han permitido su aplicaci\u00f3n a la generaci\u00f3n de atlas globales de transcriptoma de c\u00e9lulas individuales humanas y de rat\u00f3n. A pesar de estos avances, los enfoques de c\u00e9lulas individuales siguen siendo un desaf\u00edo tecnol\u00f3gico dado que la min\u00fascula cantidad de ARN presente se agota por completo en el experimento. Por lo tanto, es esencial garantizar la calidad y la pureza de los transcriptomas de c\u00e9lulas individuales resultantes.<\/p>\n
Los investigadores del CeMM en los dos laboratorios contribuyentes identificaron una expresi\u00f3n hormonal inesperadamente alta en tipos de c\u00e9lulas no endocrinas, tanto en su propio conjunto de datos como en as\u00ed como otros estudios de c\u00e9lulas individuales publicados. Se propusieron dilucidar si esto ser\u00eda el resultado de la contaminaci\u00f3n por mol\u00e9culas de ARN, por ejemplo, de c\u00e9lulas moribundas, y c\u00f3mo podr\u00eda eliminarse para obtener un conjunto de datos m\u00e1s confiable. Tal contaminaci\u00f3n parece estar presente en los datos de RNA-seq de una sola c\u00e9lula de la mayor\u00eda de los tejidos, pero fue m\u00e1s visible en los islotes pancre\u00e1ticos. Las c\u00e9lulas endocrinas de los islotes se dedican exclusivamente a la producci\u00f3n de hormonas individuales, y la insulina en las c\u00e9lulas beta y el glucag\u00f3n en las c\u00e9lulas alfa se expresan en niveles m\u00e1s altos que los genes t\u00edpicos de \u00ablimpieza\u00bb. Por lo tanto, la redistribuci\u00f3n de estas transcripciones a otros tipos de c\u00e9lulas fue muy pronunciada. Bas\u00e1ndose en esta observaci\u00f3n, su objetivo era desarrollar, validar y aplicar un m\u00e9todo para determinar experimentalmente y eliminar computacionalmente dicha contaminaci\u00f3n.<\/p>\n
En su investigaci\u00f3n, los investigadores del CeMM utilizaron c\u00e9lulas enriquecidas de diferentes tipos de c\u00e9lulas, tanto de rat\u00f3n como de rat\u00f3n. y muestras humanas, que agregaron a sus muestras de islotes pancre\u00e1ticos. Es importante destacar que los transcriptomas de estas c\u00e9lulas de inserci\u00f3n se caracterizaron por completo. Esto les permiti\u00f3 controlar internamente y con precisi\u00f3n el nivel de contaminaci\u00f3n de ARN en RNA-seq de una sola c\u00e9lula, lo que da que las transcripciones humanas detectadas en las c\u00e9lulas de rat\u00f3n constituyen ARN contaminante. De esta forma, encontraron que las muestras ten\u00edan un nivel de contaminaci\u00f3n de hasta el 20%, y pudieron definir la contaminaci\u00f3n en cada muestra. Luego desarrollaron un enfoque bioinform\u00e1tico novedoso para eliminar computacionalmente lecturas contaminantes de transcriptomas de c\u00e9lulas individuales.<\/p>\n
Habiendo obtenido ahora un transcriptoma \u00abdescontaminado\u00bb, del que se elimin\u00f3 la se\u00f1al espuria, procedieron a caracterizar c\u00f3mo la identidad celular en los diferentes tipos celulares respondieron al tratamiento con tres f\u00e1rmacos diferentes. Descubrieron que un inhibidor de mol\u00e9cula peque\u00f1a del factor de transcripci\u00f3n FOXO1 induce la desdiferenciaci\u00f3n de las c\u00e9lulas alfa y beta. Adem\u00e1s, estudiaron el artem\u00e9ter, que se hab\u00eda descubierto que disminu\u00eda la funci\u00f3n de las c\u00e9lulas alfa y pod\u00eda inducir la producci\u00f3n de insulina tanto en estudios in vivo como in vitro (Cell). Los efectos del f\u00e1rmaco artem\u00e9ter fueron espec\u00edficos de la especie y del tipo de c\u00e9lula. En las c\u00e9lulas alfa, una fracci\u00f3n de c\u00e9lulas aumenta la expresi\u00f3n de insulina y adquiere aspectos de la identidad de las c\u00e9lulas beta, tanto en muestras de rat\u00f3n como de humanos. Es importante destacar que los investigadores encontraron que en las c\u00e9lulas beta humanas no hay cambios significativos en la expresi\u00f3n de insulina, mientras que en los islotes de rat\u00f3n, las c\u00e9lulas beta reducen su expresi\u00f3n de insulina y la identidad general de las c\u00e9lulas beta.<\/p>\n
Este estudio es el resultado de una colaboraci\u00f3n interdisciplinar de los laboratorios de Stefan Kubicek y Christoph Bock en CeMM con Patrick Collombat en el Instituto de Biolog\u00eda Valrose (Francia). Este es el primer estudio que aplica secuenciaci\u00f3n de c\u00e9lulas individuales para analizar la respuesta din\u00e1mica a f\u00e1rmacos en tejido aislado intacto, que se benefici\u00f3 de la alta precisi\u00f3n cuantitativa del m\u00e9todo de descontaminaci\u00f3n. Por lo tanto, proporciona no solo un m\u00e9todo novedoso para la descontaminaci\u00f3n de c\u00e9lulas individuales y el an\u00e1lisis de c\u00e9lulas individuales altamente cuantitativo de las respuestas a f\u00e1rmacos en tejidos intactos, sino que tambi\u00e9n aborda una cuesti\u00f3n actual importante en la biolog\u00eda de las c\u00e9lulas de los islotes y la investigaci\u00f3n de la diabetes. Estos hallazgos podr\u00edan abrir posibles v\u00edas terap\u00e9uticas para tratar la diabetes tipo 1 en el futuro. <\/p>\n
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C\u00e9lulas beta a partir de c\u00e9lulas madre: potencial para la terapia de reemplazo celular M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Brenda Marquina-Sanchez et al, Single-cell RNA-seq with spike-in cells permite cuantificaci\u00f3n de los efectos de f\u00e1rmacos espec\u00edficos de c\u00e9lulas en los islotes pancre\u00e1ticos, Genome Biology (2020). DOI: 10.1186\/s13059-020-02006-2<\/p>\n Jin Li et al. Los transcriptomas de una sola c\u00e9lula revelan rasgos caracter\u00edsticos de los tipos de c\u00e9lulas de los islotes pancre\u00e1ticos humanos, informa EMBO (2015). DOI: 10.15252\/embr.201540946<\/p>\n Jin Li et al. Las artemisininas se dirigen a la se\u00f1alizaci\u00f3n del receptor GABA A y alteran la identidad celular, Cell (2016). DOI: 10.1016\/j.cell.2016.11.010 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Cell , Genome Biology , EMBO Reports <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Flujo de trabajo de identificaci\u00f3n y eliminaci\u00f3n de lecturas contaminantes en la secuenciaci\u00f3n de c\u00e9lulas unicelulares y las respuestas de f\u00e1rmacos espec\u00edficas del tipo de c\u00e9lulas de los islotes de los perfiles descontaminados. Cr\u00e9dito: Brenda Marquina-Snchez y Nikolaus Fortelny \/ CeMM El p\u00e1ncreas es un \u00f3rgano abdominal que produce enzimas digestivas y hormonas que regulan … Continuar leyendo \u00abSecuenciaci\u00f3n de ARN de una sola c\u00e9lula desarrollada para cuantificar con precisi\u00f3n los efectos de f\u00e1rmacos espec\u00edficos de las c\u00e9lulas en los islotes pancre\u00e1ticos\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-27401","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27401","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=27401"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27401\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=27401"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=27401"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=27401"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}