Einzelzell-Transkriptom-Identifizierung von UV- und sichtbarem Licht-induzierten Genen in menschlichen Melanozyten in vivo (melatrans)

Der medizinische Zustand und die Pathologie untersuchten die Hautpigmentierung. Begründung / Begründung der Studie UV ist sowohl der physiologische Stimulus für die Hautpigmentierung als auch der wichtigste ätiologische Faktor beim Melanom. Kürzlich wurde auch beschrieben, dass sichtbares (blaues) Licht eine Hautpigmentierung ohne offensichtliche pro-karzinogene Wirkung induziert. Es wurden Studien durchgeführt, um durch UV in Melanozyten induzierte Gene zu identifizieren und die Mechanismen zu verstehen, die für die lichtinduzierte Hautpigmentierung verantwortlich sind. Allerdings war die Seltenheit dieser Zellen in der Epidermis (3 % der Zellen) bisher ein unüberwindbares Hindernis, um dieses Ziel zu erreichen. Dasselbe gilt für sichtbares Licht, für das die Daten noch lückenhafter sind. Das Aufkommen von Techniken zur Transkriptomanalyse auf Einzelzell- oder Einzelkernebene wird es uns ermöglichen, dieses Hindernis zu überwinden und die Transkriptionseffekte von UV- und blauem Licht in Melanozyten in situ sowie in anderen Hautzellen (Keratinozyten, Fibroblasten) zu identifizieren. Das Verständnis der molekularen Mechanismen, die durch UV- und blaues Licht in Melanozyten und anderen Zellen reguliert werden, wird neue Schlüsselschritte bei der Hautpigmentierung aufzeigen. Die Daten aus unserer Studie werden verwendet, um neue Lichtschutzmittel sowie neue Behandlungen für Pigmentstörungen zu entwickeln. Primäres Ziel Beschreibung der Variationen in der Genexpression, die durch ultraviolette (UV) Sonnenstrahlung oder blaues Licht in menschlichen Melanozyten in vivo induziert werden. Sekundäre Ziele Beschreiben Sie die Variationen in der Genexpression, die durch ultraviolette (UV) Strahlung, Sonnenlicht oder blaues Licht in anderen Hautzellen induziert werden. Bewertungskriterien Einzelzell-Transkriptomanalyse Immunmarkierung auf Hautschnitten Population und Anzahl der Einschlüsse Gesunde männliche Probanden, Phototyp III auf der Fitzpatrick-Skala, Alter 25 + 5 Jahre und ähnlicher Körperfülle (Body-Mass-Index zwischen 20 und 28). 2 Einschlüsse Dauer der Studie Gesamtdauer der Studie: 12 Monate Dauer der Einschlussphase: 1 Monat Dauer der Teilnahme eines Patienten: 11 Tage Methodik Zwei gesunde Probanden werden UV- oder sichtbarem Licht im Unterarmbereich ausgesetzt. Saugblasen und Hautbiopsien werden in den Testbereichen durchgeführt, Saugblasen für das Transkriptom, Biopsien für die Immunhistochemie. Die Untersuchung der Genexpression in den verschiedenen Zelltypen wird durch RNA-Seq an einzelnen Zellen unter Verwendung des 10X-Genomik-Ansatzes durchgeführt. Abschließend erfolgt eine Validierung der Ergebnisse durch Immunfärbung mit spezifischen Antikörpern oder RNA-Scope. Studienablauf - Tag 1: Die Studie beginnt mit der Bestimmung der Minimum Erythemal Dose (MED) für jeden Probanden im Bereich der Unterarme. Diese Bestimmung wird durch die Verabreichung von sechs verschiedenen Dosen in ansteigenden Stufen von 25 % UVB + UVA-Strahlen (simuliertes solares Ultraviolettspektrum) auf sechs ausgewählten Testflächen (je 1,3 cm²) durchgeführt. Exponierte Bereiche werden 24 + 2 Stunden nach der Exposition an Tag 2 bewertet, Erythem wird bewertet Tag 2: Auslesen des DEM und Bestrahlungen auf zwei Zonen im Bereich der Unterarme mit einer Dosis von jeweils 2 DEM UV und 48J/ cm2 im sichtbaren Licht. Ein dritter unbestrahlter Bereich dient als Kontrolle. Tag 3: An jedem der drei Testbereiche wird eine Hautblase und eine Biopsie durchgeführt. In der Blasenflüssigkeit gesammelte Zellen werden für das Transkriptom und Biopsien zur Validierung durch Immunhistochemie verwendet. Tag 11: Die Probanden werden acht Tage nach dem Tag der Probenahme erneut gesehen, d. h. am Tag 11, um die Nähte zu entfernen und die Heilung zu überwachen. Am selben Tag erfolgt eine visuelle und farbmetrische Bewertung des Grades der UV-Pigmentierung auf jeder Testfläche.