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Un nuovo atlante mappa in dettaglio 1,6 milioni di cellule intestinali umane con una precisione senza precedenti
Ultima recensione: 02.07.2025
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La mappa più completa delle cellule intestinali umane fino ad oggi è stata creata combinando dati spaziali e mononucleosici provenienti da 1,6 milioni di cellule.
La mappatura delle cellule intestinali potrebbe fornire maggiori informazioni su ciò che accade in malattie come il cancro intestinale e le malattie infiammatorie intestinali (MICI). Utilizzando l'atlante, i ricercatori del Sanger Institute e i loro colleghi hanno identificato un nuovo ruolo per una particolare cellula intestinale che potrebbe essere coinvolta in un ciclo infiammatorio in alcune persone, causando dolore e disagio.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, descrive come il team abbia combinato oltre 25 set di dati gastrointestinali (GI) umani single-core per creare la più grande risorsa di dati sull'intestino disponibile gratuitamente al mondo. Questa risorsa include campioni sia di individui sani che di persone affette da diverse patologie.
Il significato della mappa delle cellule intestinali
Grazie a una migliore comprensione della struttura dell'intestino in condizioni di salute e malattia, i ricercatori possono identificare i principali cambiamenti che potrebbero essere associati all'insorgenza di patologie quali la colite ulcerosa e il morbo di Crohn, nonché scoprire nuovi obiettivi per lo sviluppo di farmaci.
Questo articolo fa parte di una serie di pubblicazioni (Nature Portfolio) associate al progetto Human Cell Atlas, che rappresentano progressi significativi nella nostra comprensione del corpo umano. Questi studi illuminano aspetti chiave della biologia dello sviluppo, della salute e delle malattie, e contribuiscono allo sviluppo di strumenti analitici che aiuteranno nella creazione di un atlante cellulare umano.
Il tratto gastrointestinale comprende gli organi responsabili della digestione, dalla bocca all'ano. Svolge funzioni importanti come l'assorbimento dei nutrienti e la protezione dagli agenti patogeni. Le malattie gastrointestinali colpiscono milioni di persone in tutto il mondo. Ad esempio, la colite ulcerosa e il morbo di Crohn colpiscono più di 7 milioni di persone. Queste malattie sono caratterizzate da sintomi come dolore addominale, diarrea, sanguinamento rettale, affaticamento e problemi articolari.
Il cancro del colon-retto, noto anche come cancro del colon-retto, è il quarto tumore più comune nel Regno Unito, con quasi 43.000 diagnosi ogni anno. I casi in tutto il mondo sono circa due milioni.
Creare una risorsa armonizzata
Data l'importanza di queste malattie, sono stati condotti numerosi studi mononucleari sulla struttura delle cellule gastrointestinali. Tuttavia, la frammentazione dei dati e dei metodi ha reso difficile l'utilizzo di queste risorse da parte di ricercatori esterni.
Per affrontare questo problema, i ricercatori hanno sviluppato uno strumento di armonizzazione dei dati, creando una risorsa standardizzata di cellule intestinali accessibile agli scienziati di tutto il mondo. Lo strumento può essere applicato anche ad altri organi per ulteriori ricerche.
L'atlante risultante combina 25 set di dati e include 1,6 milioni di cellule con dati mononucleosici e spaziali, fornendo informazioni sui tipi cellulari, sulla loro posizione e sulle interazioni con l'ambiente. L'atlante include dati di individui sani e di pazienti con tumori gastrointestinali e colorettali, celiachia, colite ulcerosa e morbo di Crohn.
Scoperta di un nuovo ruolo per le cellule
Il team ha scoperto un tipo di cellula, nota come cellula metaplastica intestinale, che potrebbe essere coinvolta nell'infiammazione. Queste cellule, normalmente coinvolte nella riparazione del rivestimento dello stomaco, hanno mostrato somiglianze genetiche con altre cellule gastrointestinali associate all'infiammazione. Gli scienziati ipotizzano che l'infiammazione nelle malattie infiammatorie intestinali (IBD) causi alterazioni in queste cellule, aumentandone l'infiammazione.
Applicazione dell'atlante
L'atlante è disponibile gratuitamente e sono stati sviluppati nuovi processi per consentire l'aggiunta di dati di ricerche future, creando una risorsa dinamica e accessibile per gli scienziati.
La Dott.ssa Amanda Oliver, prima autrice del Sanger Institute, ha dichiarato:
"I dati spaziali e mononucleosici forniscono informazioni uniche su come interagiscono le cellule intestinali, contribuendo a comprendere meglio il funzionamento del corpo umano. Ci auguriamo che i ricercatori continuino a sfruttare questa risorsa, aggiungendo nuove conoscenze per migliorare la salute umana".
La dott.ssa Rasa Elmentaite, coautrice dello studio, ha aggiunto:
"Questo atlante integrato include un'enorme quantità di dati, consentendoci di identificare tipi di cellule patogene che potrebbero essere obiettivi per futuri interventi".
La professoressa Sarah Teichmann, co-fondatrice dell'Human Cell Atlas, ha dichiarato:
"Questo atlante dimostra cosa si può ottenere attraverso una collaborazione aperta tra scienziati di tutto il mondo. È un potente strumento per comprendere le malattie e sviluppare nuove terapie".