Een atlas van luchtwegen op eencellig niveau bij chronische obstructieve longziekte, idiopathische longfibrose en controles (DISCOVAIR)

De toenemende incidentie van chronische luchtwegaandoeningen is een probleem voor de volksgezondheid dat wereldwijd honderdduizenden mensen van alle leeftijden treft. Rechtstreeks blootgesteld aan atmosferische verontreinigingen in de lucht (vervuiling, allergenen), vertegenwoordigt de luchtwegen een complex ecosysteem met verschillende cellen (multiciliated, basaal, mucosecretory, neuro-endocrien, enz.) die complexe interacties ontwikkelen met het omringende bindweefsel maar ook met hun rijke immuunomgeving en de lokale microbiota. Hoewel er een pathofysiologisch continuüm wordt gepostuleerd tussen de neus- en bronchiale luchtwegen bij bepaalde ziekten, zoals allergische aandoeningen, hebben onderzoekers in verschillende onderzoeken grote genexpressiegradiënten aangetoond tussen monsters genomen uit de neus- en bronchiale luchtwegen. Het specificeren van de cellulaire variabiliteit in de hele ademhalingsboom in een normale fysiologische situatie is een van de belangrijkste doelstellingen die zijn gedefinieerd bij het opstellen van een atlas van alle luchtwegcellen, zoals gedefinieerd in de doelstellingen van het internationale consortium Human Cell Atlas.

De sequentiebepaling van de RNA's die specifiek aanwezig zijn in elke individuele cel ("single-cell RNAseq"), en de vergelijking met naburige cellen maakt het mogelijk om de precieze cellulaire bijdragen te documenteren, evenals de betrokken signaalroutes. De ontwikkeling van procedures voor weefselbemonstering, stabilisatie, transport en eencellige analyse kan worden uitgevoerd op primaire respiratoire epitheelculturen en kan ook worden uitgebreid tot respiratoire monsters van gezonde vrijwilligers.

Dit project analyseert genexpressieprofielen op eencellig niveau (single cell RNAseq) bij vrijwilligers met chronische obstructieve longziekte, interstitiële longfibrose en vergelijkt deze met gezonde proefpersonen van dezelfde leeftijd. De technische modaliteiten van de monsters zijn borstelen en geënsceneerde luchtwegbiopten voor directe analyse van de monsters. Deze benadering zal worden aangevuld met een lucht-vloeistof-interfacecultuur om secundaire analyse in eencellige RNAseq en driedimensionale mapping van de verdeling van deze cellen met eencellige in-situ-analyse mogelijk te maken.

Dankzij bemonstering op verschillende niveaus van de ademhalingsboom (neus, bronchiolen, bronchiolen), zullen cellulaire en genexpressievariaties langs de tracheobronchiale as uitputtend worden gedocumenteerd bij proefpersonen van verschillende leeftijden, gezond of lijdend aan pathologieën zoals chronische obstructieve longziekte en interstitiële longfibrose. Deze gegevens zullen dienen als wereldwijde referenties voor vergelijkingen in verschillende fysiologische en pathologische contexten.