Immunzelle: wo kommt sie ursprünglich her?
In der Regel geht die Information verloren, aus welchem Bereich eines Organs Zellen stammen. Für hochstrukturierte Organe wie die Niere oder das Gehirn kann diese Information jedoch entscheidend sein für das Verständnis von Gesundheit und Krankheit. Mithilfe der Einzelzell-RNA-Sequenzierung lässt sich die Aktivität tausender Gene diverser einzelner Zellen bestimmen – sie revolutionierte die immunologische Forschung. Für ihre Forschung nutzten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Transkriptom. Das bezeichnet die Gesamtheit der Boten-RNA-Manuskripte, sie werden innerhalb einer Zelle zu einer bestimmten Zeit produziert.
Neue Einblicke bei Nierenerkrankungen
Der entwickelte Algorithmus basiert auf maschinellem Lernen und erkennt charakteristische Muster der Genaktivität, die durch Gewebebedingungen wie Nährstoffangebot, Sauerstoffmangel und Slazkonzentration beeinflusst werden. Damit konnten die Forschenden nachweisen, aus welchem Bereich eine Immunzelle ursprünglich kam – und das nicht nur im Mausmodell. Auch die räumliche Herkunft von Makrophagen in menschlichen Nierenproben konnte MERLIN, so der Name des Algorithmus, korrekt vorhersagen. Auch in Bezug auf das Gehirn ließ sich der Ansatz übertragen.
Doch vor allem für die Niere ist die neue Methode von Bedeutung. MERLIN bestätigte anhand von Datensätzen zu Sepsis, Entzündungen und Transplantations-assoziierten Schäden bekannte Krankheitsmechanismen und brachte neue Erkenntnisse zu regionsspezifischen Immunreaktionen und Therapieeffekten. So zeigte sich, dass die Nierenregion einen Einfluss auf die Immunreaktion und Medikamentenwirkung hat – eine Bestätigung der Beobachtungen aus der Patientenversorgung. Dank MERLIN können Datensätze neu ausgewertet und ein besseres Verständnis von Krankheitsmechanismen erlangt werden.
Quelle: idw
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