Атлас дыхательных путей на уровне одной клетки при хронической обструктивной болезни легких, идиопатическом легочном фиброзе и контроле (DISCOVAIR)

Рост заболеваемости хроническими респираторными заболеваниями представляет собой проблему общественного здравоохранения, от которой страдают сотни тысяч людей во всем мире в любом возрасте. Непосредственно подвергаясь воздействию переносимых по воздуху загрязнителей (загрязнения, аллергены), дыхательные пути представляют собой сложную экосистему, включающую различные клетки (множественные, базальные, мукосекреторные, нейроэндокринные и т. д.), которые развивают сложные взаимодействия с окружающей соединительной тканью, а также с их богатой иммунной средой. и местная микробиота. Хотя постулируется патофизиологический континуум между носовыми и бронхиальными дыхательными путями при определенных заболеваниях, таких как аллергические заболевания, исследователи продемонстрировали большие градиенты экспрессии генов между образцами, взятыми из носовых и бронхиальных дыхательных путей в различных исследованиях. Определение клеточной изменчивости по всему дыхательному дереву в нормальной физиологической ситуации является одной из основных целей, определенных при создании атласа всех клеток дыхательных путей, как определено в целях международного консорциума Атлас клеток человека.

Секвенирование РНК, присутствующих конкретно в каждой отдельной клетке («одноклеточная RNAseq»), и ее сравнение с соседними клетками позволяет документировать точный клеточный вклад, а также задействованные сигнальные пути. Разработка процедур взятия проб тканей, стабилизации, транспортировки и анализа отдельных клеток может быть выполнена на культурах первичного респираторного эпителия, а также может быть распространена на образцы из дыхательных путей здоровых добровольцев.

В рамках этого проекта будут проанализированы профили экспрессии генов на уровне отдельных клеток (РНК-секвенирование отдельных клеток) у добровольцев с хронической обструктивной болезнью легких, интерстициальным легочным фиброзом и по сравнению со здоровыми субъектами того же возраста. Технические условия образцов будут заключаться в чистке зубов и поэтапной биопсии дыхательных путей для прямого анализа образцов. Этот подход будет дополнен культурой на границе раздела воздух-жидкость, что позволит проводить вторичный анализ в РНКсек одиночных клеток и трехмерное картирование распределения этих клеток с анализом одиночных клеток in situ.

Благодаря выборке на нескольких уровнях дыхательного дерева (нос, бронхиолы, бронхиолы) вариации клеточной и генной экспрессии вдоль трахеобронхиальной оси будут исчерпывающе задокументированы у субъектов разного возраста, здоровых или страдающих патологиями, такими как хроническая обструктивная болезнь легких и интерстициальная легочный фиброз. Эти данные будут служить всемирными эталонами для сравнений в различных физиологических и патологических контекстах.