Ученые составили генетическую карту костной ткани
Ученые составили генетическую карту костной ткани Международная исследовательская группа опубликовала в журнале Nature Genetics прорывное исследование, в котором представила самую детальную на сегодня карту клеток и генов, регулирующих образование и потерю костной ткани. Комбинируя одноклеточное секвенирование РНК с данными о полмиллиона человек из британского биобанка, ученые выявили несколько сотен ранее неизвестных генов, влияющих на здоровье костей, и неожиданно обнаружили, что клетки кровеносных сосудов играют ключевую роль в костном ремоделировании и восстановлении – функция, которая до сих пор недооценивалась. Руководители проекта – профессор Питер Краучер и доктор Райан Чай из Института медицинских исследований Гарвана, доцент Джон Кемп из Mater Research, а также профессора Грэм Уильямс и Дункан Бассетт из Имперского колледжа Лондона – надеются, что их открытие позволит создать новые препараты для восстановления утраченной костной массы. Это дало бы надежду почти половине людей старше 50 лет, страдающих от остеопороза, остеоартрита, несовершенного остеогенеза и других редких и распространенных скелетных заболеваний, а также пациентам с костными метастазами. Авторы провели систематический скрининг фенотипов скелета более чем у тысячи линий мышей с деактивированными генами, выявив десятки новых эффекторных генов, связанных с минеральной плотностью костной ткани. Среди них – гены с ограниченной экспрессией в остеобластах (Ptprd), эндотелии (Nherf2), гладкомышечных клетках (Cbx6) и остеокластах (Agap1). Делеция каждого из них приводила к измеримым нарушениям костной массы и прочности, что подтвердило их функциональную значимость. Критически важным оказалось, что аналогичные клеточные популяции и гены были выявлены в образцах костной ткани человека, что подтверждает трансляционный потенциал работы. Анализ данных UK Biobank позволил сопоставить генетические варианты с показателями минеральной плотности костей и точно определить, какие именно клетки вовлечены в развитие заболеваний. Помимо классических остеобластов и остеокластов, в этот список вошли клетки эндотелия сосудов, чья роль в костном гомеостазе оказалась значительно более весомой, чем предполагалось. Открытие также обозначает новые перспективы для онкологии, поскольку костный мозг служит основным резервуаром для дремлющих раковых клеток, и понимание регуляции костного оборота может помочь предотвратить метастазирование. Вся полученная информация уже доступна мировому научному сообществу через открытую платформу, и коллектив продолжает изучать функции новооткрытых клеток и генов, надеясь в будущем разработать лекарства, которые не только остановят, но и обратят вспять разрушительные процессы в скелете.