Le vieillissement et les maladies chroniques impliquent l’accumulation progressive de changements tissulaires subtils sur une longue période. Par conséquent, il y a encore des limites à comprendre quantitativement ces changements au sein des organes et à les lier à des signes précoces de début de la maladie.
En réponse, les chercheurs coréens ont développé avec succès une technologie de plate-forme qui capture avec précision les changements localisés qui se produisent d’abord au sein des tissus, aidant considérablement à la découverte et à la prédiction des maladies plus rapides, et à fixer des cibles de traitement personnalisées.
Une équipe de recherche conjointe dirigée par le professeur Jong-Eun Park de la Graduate School of Medical Science and Engineering de Kaist et le Dr Chuna Kim du Aging Convergence Research Center du Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB) a développé la technologie « FINI-SEQ (séquençage enrichissant de la niche fibrotique ».
La technologie capture les microenvironnements fibrotiques se produisant localement dans le tissu hépatique âgé et permet une analyse précise au niveau du transcriptome unique.
La recherche a été publiée dans Vieillissement de la nature.
Les chercheurs ont développé une méthode pour enrichir sélectivement les micro-environnements de vieillissement précoce où la régénération est retardée et la fibrose s’accumule, en sélectionnant physiquement des régions avec une résistance à une dégradation des tissus élevé dans le tissu hépatique âgé.
Dans ce processus, l’identification à haute résolution des cellules endothéliales liées à la fibrose, des fibroblastes interagissant avec le système immunitaire et des cellules exhaustées à l’immunité telles que PD-1 exprimant fortement les cellules T CD8, qui étaient difficiles à capturer avec les technologies d’analyse unique existantes, était possible.
En particulier, l’équipe de recherche a confirmé par le biais de la technologie «fin-seq» que les cellules spécifiques observées dans les zones fibrotiques dans le tissu hépatique âgé vieillissent secondairement dans l’environnement environnant à travers des facteurs sécrétés, et que cela conduit à l’expansion de l’environnement vieilli.
En outre, ils ont également élucidé le mécanisme par lequel les cellules endothéliales perdent leur identité spécifique au tissu et induisent des réponses immunitaires innées, favorisant l’infiltration des cellules immunitaires.
Grâce à l’analyse du transcriptome spatial, la distribution spatiale des fibroblastes interagissant avec les cellules immunitaires a été quantifiée, révélant leur implication dans la régénération des tissus, l’induction des réponses inflammatoires et la progression vers la fibrose chronique.
L’équipe de recherche a effectué une analyse intégrée des données multi-omiques pour obtenir des informations de transcriptome et d’épigénome, interprétant précisément le microenvironnement du tissu hépatique âgé et son hétérogénéité spatiale, et confirmant comment ces changements sont liés à la structure vasculaire intrahépatique.
La technologie de «fin-seq» nouvellement développée devrait être une plate-forme utile pour la capture à haute résolution des signaux physiopathologiques dans la plupart des maladies hépatiques chroniques, y compris le processus de vieillissement qui provoque la fibrose.
Le Dr Chuna Kim de KRIBB a déclaré: « Grâce à cette étude, nous avons pu élucider précisément la composition cellulaire et les caractéristiques spatiales du microenvironnement fibrotique observé dans le tissu hépatique âgé au niveau unique. »
Le professeur Jong-Eun Park de la Graduate School of Medical Science and Engineering a déclaré: « En tant que technologie analytique qui peut saisir des changements subtils survenant dans les premiers stades du vieillissement et des maladies chroniques, il devrait jouer un rôle important dans la recherche d’objectifs de traitement efficaces à l’avenir.
« De plus, nous prévoyons d’étendre cette recherche à des maladies chroniques dans d’autres organes tels que les poumons et les reins, ainsi que divers modèles de maladies hépatiques. »
