Undersøgelsen analyserede biopsiprøver af betændte og ikke -betændte Crohns sygdomsskader på tyndtarmsvæv, så snart det blev fjernet fra patienter. Forskere brugte encellet RNA-sekventering og CyTOF-teknologi til at undersøge tarmlæsionerne i realtid på et encellet niveau, identificering af immunceller og cirkulerende blodlegemer og deres interaktion i og omkring læsionen og kortlægning af et landskab med tusinder af celler i læsionen.
Analysen fandt en signatur af præcise celletyper, aldrig tidligere identificeret, der korrelerer med en patients modstand mod standardterapien for Crohns sygdom, et antiinflammatorisk lægemiddel kaldet en TNF-hæmmer. En TNF -hæmmer er det vigtigste middel til patienter med moderat til svær Crohns sygdom, men omkring 40 procent af patienterne, der tager hæmmeren, ender med enten ikke at reagere på det eller få deres Crohns forværring.
Encellet profilering kan transformere opdagelse af lægemidler. Det vil virkelig give os meget mere klarhed om inflammatorisk tarmsygdom, og hvorfor patienter modstår, og hvad vi ellers kan være målrettet mod. "
Co-tilsvarende forfatter Miriam Merad, MD, Ph.d., Direktør for Precision Immunology Institute ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai, Mount Sinai professor i kræftimmunologi, Meddirektør for Cancer Immunology-programmet på Tisch Cancer Institute og direktør for Mount Sinai Human Immune Monitoring Center
At have en underskrift til at identificere patienter, der vil mislykkes på inhibitoren, er nyttigt for at undgå kirurgi og komplikationer. Baseret på denne undersøgelses resultater, forskere har allerede udviklet et klinisk forsøg, der skal teste, om det er muligt at finde signaturen i en blodprøve, når en patient er diagnosticeret med inflammatorisk tarmsygdom. Hvis så, læger kunne undgå at bruge en TNF -hæmmer og i stedet bruge andre biologiske midler, der virker for den pågældende patient.
"Vi designede denne undersøgelse på en måde, der definerer betændelse med en hidtil uset præcision ved hjælp af immunologi og beregningsbiologi for at få en bedre forståelse af denne sygdom, "sagde medkorrespondentforfatter Judy H. Cho, MD, Senior associeret dekan for præcisionsmedicin, Direktør for Charles Bronfman Institute for Personalized Medicine, Ward-Coleman professor i translationel genetik, og professor i medicin, og genetik og genomisk videnskab, på Icahn School of Medicine. "Disse resultater understreger begrænsningerne ved nuværende diagnostiske assays og potentialet for encellede kortlægningsværktøjer til at identificere nye biomarkører til behandlingsrespons og skræddersyede terapeutiske muligheder."
Denne undersøgelse undersøgte fire grupper af patienter og brugte encellede analyser af en gruppe til at identificere signaturen. Forskerne lagde derefter dataene fra encelleanalysen over på flere, store datasæt bestående af de andre tre grupper af patienter, hvis væv var blevet analyseret, og hvis resultater var kendt med TNF -hæmmeren. Ved hjælp af en algoritme og beregningsbiologi, forskerne bekræftede signaturen identificeret fra encellede sekvensresultater i multiple, uafhængige grupper med kendte behandlingsresultater.
"Vores undersøgelse viser, at tilgange, der kombinerer højopløselige encellede kortlægninger af inflammatoriske læsioner hos et lille antal patienter med bulk-RNA-sekventering på store kohorter med omfattende klinisk karakterisering, fører til generaliserbar indsigt, fremhæver potentialet for stort set at transformere forståelsen af menneskelige multifaktorielle immunmedierede inflammatoriske sygdomme, "sagde den tilsvarende forfatter Ephraim Kenigsberg, Ph.d., Adjunkt i genetik og genomisk videnskab ved Icahn Institute for Data Science and Genomic Technology. Første forfatter Jerome C. Martin, PharmD, Ph.d., postdoktor ved Precision Immunology Institute i Icahn School of Medicine på Mount Sinai, også spillet en stor rolle i denne forskning.