İnsan Süd Vəzisi Hüceyrə Atlası: Süd vəzisi biologiyasına yeni baxış

Dünyanın ən böyük və ən əhatəli normal süd vəzisi toxuması atlasını hazırlayan tədqiqatçılar bu atlasın süd vəzisi biologiyasını anlamaq üçün bənzərsiz yol göstərə biləcəyini və süd vəzi xərçəngi kimi xəstəliklər üçün müalicə hədəflərini müəyyənləşdirməyə kömək edə biləcəyini bildirirlər. Bu araşdırma insan bədəninin mürəkkəbliyini anlamaq səylərinə yeni ölçü gətirməklə yanaşı, başda süd vəzi xərçəngi olmaqla müxtəlif süd vəzi xəstəliklərinin müalicəsinə töhfə verə biləcək mühüm məlumatlar təqdim edir.

Böyük layihə

İnsan bədənində təxminən 200 fərqli hüceyrə növü olduğu halda, bunların 12-si normal süd vəzisi toxumasında tapılır. Süd vəzisi toxuması barədə əvvəlki tədqiqatlar xərçəngə səbəb ola bilən epitelial hüceyrələrə yönəlib. Lakin epitelial olmayan hüceyrə növləri genomik yanaşmalarla dərindən araşdırılmayıb. Məkan xəritələmə texnikaları toxuma daxilindəki hüceyrələrin xəritəsini hazırlamaq imkanına malikdir

Texas MD Anderson Xərçəng Mərkəzindən baş tədqiqatçı Nicholas Navin, “Bu böyük layihənin tamamlanmasına görə həyəcanlıyıq,” deyir və əlavə edir: "Müxtəlif texnologiyalardan istifadə edərək süd vəzisinin əsas nahiyələrindəki bütün fərqli hüceyrə növlərini və hüceyrə vəziyyətlərini çox ətraflı müəyyənləşdirə bildik. Düşünürük ki, bu alət süd vəzi xərçəngini, mastit kimi digər xəstəlikləri, həmçinin süd vəzisinin inkişafını və südvermə uğursuzluğunu araşdıran hər kəs üçün çox faydalı olacaq."

28 iyun 2023-cü ildə Nature jurnalında nəticələri dərc olunan bu diqqətçəkən layihə insan bədəninin hər orqan sistemi üçün hüceyrə istinad xəritələri yaradan qlobal İnsan Hüceyrə Atlası Konsorsiumunun bir hissəsidir.

Tədqiqatın metodologiyası və nəticələri

Yeni tədqiqatda alimlər süd vəzisini kiçiltmə və ya mastektomiya (süd vəzisinin çıxarılması) əməliyyatı keçirmiş qadınlardan 220 süd vəzi toxuması nümunəsi toplayıb araşdırdılar. Bu qadınların 46%-sı ağdərili, 41%-i qaradərili, 7%-si ispan mənşəli idi, 6%-nın isə etnik mənsubiyyəti bilinmirdi.

İnsan Süd Vəzisi Hüceyrə Atlasını hazırlamaq üçün tədqiqatdakı 126 qadından ümumilikdə 714 min hüceyrəni təkhüceyrəli və məkan genomikası üsulları ilə profillədilər.

Tədqiqatın iş axını sxemi: Müxtəlif mənbələrdən süd vəzi toxuması nümunələrinin toplandığı İnsan Süd Vəzisi Toxuması Atlası layihəsinin ümumi görünüşü və iş axını; ardınca təkhüceyrəli və təknüvəli RNA sekvensləməsi (10x Genomics), həmçinin CODEX (Akoya Biosciences), məkan transkriptomikası (Visium 10x) istifadə edilərək məkan təhlili Genomics) və smFISH (Resolve Biosciences və Vizgen Merscope). 

Tədqiqatçılar üç epitelial hüceyrə növü, limfatik hüceyrələr, damar hüceyrələri, T hüceyrələri, B hüceyrələri, mieloid hüceyrələr, adipositlər, mast hüceyrələri, fibroblastlar və perivaskulyar hüceyrələr daxil olmaqla 12 əsas hüceyrə qrupu toplusunu ətraflı təsnif etdilər.

Aşağıda, yetkin insan süd vəzisinin anatomiyası və toxumadakı əsas hüceyrə növlərini göstərən patoloji H&E müayinəsi təsvir olunub. 

Həmçinin etnik mənşə, yaş, bədən kütlə indeksi (BKİ), piylənmə, menopauza vəziyyəti, hamiləlik və sağlam qadınların doğuş sayına əsaslanan fərqlər də daxil olmaqla 58 bioloji hüceyrə vəziyyəti müəyyənləşdirildi.

Məkan xəritələmə texnikaları tədqiqatçılara nümunələrin RNA və zülal tərkibinə baxmaq, fərqli hüceyrə növlərinin harada və necə yerləşdiyini anlamaq imkanı verdi. Bu texnikalar süd vəzisinin dörd əsas nahiyəsində – süd istehsal edən lobulyar nahiyələr, südü daşıyan duktal nahiyələr, fibroblastlardan ibarət birləşdirici toxuma və əsasən piy toxumasından ibarət adipoz nahiyələrdə – məlum hüceyrə növlərinin və yeni hüceyrə vəziyyətlərinin tərkibini aydınlaşdırdı.

Gözləniləndən daha çox immun hüceyrəsi

Tədqiqatçılar normal toxumada az sayda immun hüceyrəsi olacağını gözləyirdilər. Lakin normal süd vəzi toxumasındakı bütün hüceyrələrin 16,7%-nin mieloid hüceyrələr, təbii öldürücü T hüceyrələri və B hüceyrələri kimi immun hüceyrələrindən ibarət olduğunu kəşf etdilər. Həmçinin bu immun hüceyrələri dörd böyük toxuma nahiyəsinin üçündə əsasən axacaqların və lobulların ətrafında yerləşirdi.

Tədqiqatçılar perivaskulyar hüceyrələrin — perisitlər və damar hamar əzələ hüceyrələri daxil olmaqla — gözlənilmədən yüksək payını da (7,4%) müəyyən etdilər.

Aşağıda, insan süd vəzi toxumasındakı müxtəlif hüceyrə növlərinin alt növləri göstərilir (BioRender ilə hazırlanmış denoqram).

Daha irəli gedərək tədqiqatçılar süd vəzi toxumasının tərkibində və hüceyrə vəziyyətlərində etnik mənşə, yaş və menopauza vəziyyətinə görə mühüm fərqlər üzə çıxardılar. Məsələn, qaradərili qadınlar aqressiv süd vəzi xərçəngi alt növləri olan üçlü neqativ süd vəzi xərçəngi və iltihabi süd vəzi xərçəngindən qeyri-mütənasib dərəcədə təsirləndiyi halda, bu bərabərsizliklərin səbəbləri barədə çox az məlumat var.

Tədqiqatçılar 50 yaşdan yuxarı qadınların süd vəzi toxumasında daha gənc qadınlarla müqayisədə mühüm fərqlər kəşf etdilər. Menopauza vəziyyətinə görə də hüceyrə vəziyyətlərində fərqlər tapdılar. Piylənmə, BKİ, hamiləlik vəziyyəti və süd vəzi sıxlığı da hüceyrə növləri və vəziyyətlərindəki dəyişikliklərdə daha kiçik fərqlər göstərib.

Nəticələr

Tədqiqatçılar bu hüceyrə vəziyyətlərinin bir çoxunun funksional rolunu daha yaxşı anlamaq və insan süd vəzisi biologiyası və xəstəlikləri barədə biliyi əhəmiyyətli dərəcədə irəli apara biləcək digər amillərə yönəlmək üçün daha çox araşdırmaya ehtiyac ola biləcəyini vurğulayırlar. Məsələn, müxtəlif immun hüceyrələrinin araşdırılması bəzi süd vəzi xərçəngi alt növləri üçün daha təsirli immunoterapiyalar hazırlamağa kömək edə və immun hüceyrələrinin süd vəzi xərçənginin irəliləməsindəki rolunu müəyyən edə bilər.

İnsan Süd Vəzisi Hüceyrə Atlası layihəsi davam edir və məlumat toplularını təkmilləşdirib genişləndirmək üçün fəal şəkildə iştirakçı axtarır. Məlumatlardan sərbəst istifadə etmək mümkündür və navinlabcode.github.io ünvanından əldə edilə bilər.