Что такое IRISeq: технология, которая изучает старение мозга в миллионах клеток без микроскопа
Ученые разработали новые инструменты, позволяющие отслеживать процессы старения одновременно в десятках миллионов отдельных клеток мозга.
Ученые разработали IRISeq — технологию, которая позволяет картировать пространственную организацию тканей мозга и отслеживать процессы старения без использования микроскопа, анализируя миллионы клеток одновременно.
Это открытие сделали исследователи из Лаборатории одиночных клеток, геномики и динамики популяций под руководством ассистент-профессора Джуньюэ Цао в Университете Рокфеллера (США). Работы проводились на моделях мозга стареющих мышей, где удалось проанализировать огромные объемы клеток.
Новые методы решают давнюю проблему: раньше ученые не могли детально изучать молекулярные изменения в большинстве из триллионов клеток организма. IRISeq позволяет восстанавливать пространственную карту тканей мозга с помощью ДНК-баркодов на миллионах микроскопических бусин — без микроскопа. EnrichSci обогащает выборку редкими, но важными клетками, чтобы глубоко изучить их генную экспрессию и изменения в экзонах.
"Благодаря этой карте мы теперь видим, как клетки в мозге «разговаривают» друг с другом и как эти разговоры влияют на старение. Технология позволяет изучать взаимодействия практически любых типов клеток в любой зоне мозга одновременно",- Джуньюэ Цао, ассистент-профессор Университета Рокфеллера
IRISeq показал, как в стареющем мозге формируются «воспалительные соседства». В белом веществе мозга воспалительные микроглия, олигодендроциты и астроциты собираются вместе и усиливают воспаление друг друга. Особую роль играют лимфоциты — их активность сосредоточена рядом с желудочками мозга.
EnrichSci раскрыл неожиданные изменения в редких клетках. У стареющих олигодендроцитов часто меняются не уровни экспрессии генов, а именно экзоны — части генов, отвечающие за альтернативный сплайсинг. Это влияет на то, какие белки производят клетки, и может способствовать нейродегенеративным заболеваниям.
"Удивительно, но мы также обнаружили, что многие гены не претерпевают значительных изменений в экспрессии во время процесса старения, но их экзоны — да. Эти изменения связаны с альтернативным сплайсингом — ключевым механизмом создания разных функций белков",- Джуньюэ Цао, ассистент-профессор Университета Рокфеллера
Такие находки открывают новые мишени для терапии. Если воспаление в белом веществе усиливается из-за соседства клеток, то препараты, влияющие на эти взаимодействия, могут замедлить возрастные изменения мозга.
Почему это важно?
Раньше мы знали только общие признаки старения мозга. Теперь ученые могут «видеть» на уровне миллионов клеток, где именно и почему возникают проблемы. Это приближает момент, когда вместо общих рекомендаций «больше двигайтесь и правильно питайтесь» появятся точечные вмешательства, замедляющие когнитивный спад и помогающие сохранить активную старость.
Исходный материал можно прочитать тут.