Tyrimo metu buvo analizuojami uždegiminių ir neuždegtų Krono ligos pažeidimų biopsijos mėginiai ant plonosios žarnos audinio, kai tik jis buvo pašalintas iš pacientų. Mokslininkai naudojo vienos ląstelės RNR seką ir „CyTOF“ technologiją, kad realiu laiku ištirtų žarnyno pažeidimus vienos ląstelės lygiu, nustatyti imunines ląsteles ir cirkuliuojančias kraujo ląsteles bei jų sąveiką pažeidime ir aplink jį, ir kartografuojant tūkstančius pažeidimo ląstelių kraštovaizdį.
Analizė nustatė tikslių ląstelių tipų parašą, anksčiau nenustatytas, tai koreliuoja su paciento atsparumu standartinei Krono ligos terapijai, priešuždegiminis vaistas, vadinamas TNF inhibitoriumi. TNF inhibitorius yra pagrindinis vaistas, skiriamas pacientams, sergantiems vidutinio sunkumo ar sunkia Krono liga, tačiau apie 40 procentų pacientų, vartojančių inhibitorių, nereaguoja į jį arba pablogėja Krono liga.
Vienos ląstelės profiliavimas gali pakeisti vaistų atradimą. Tai tikrai suteiks mums daug daugiau aiškumo apie uždegiminę žarnyno ligą ir kodėl pacientai priešinasi ir į ką dar galėtume būti nukreipti “.
Bendraautorė Miriam Merad, MD, Daktaras, Sinajaus kalno Icahn medicinos mokyklos Tiksliosios imunologijos instituto direktorius, Sinajaus kalno vėžio imunologijos profesorius, Tisch vėžio instituto vėžio imunologijos programos direktorius ir Sinajaus kalno žmogaus imuniteto stebėjimo centro direktorius
Turint parašą, kad būtų galima nustatyti pacientus, kuriems neveiksmingas inhibitorius, bus naudinga išvengti operacijos ir komplikacijų. Remiantis šio tyrimo rezultatais, mokslininkai jau sukūrė klinikinį tyrimą, kurio metu bus patikrinta, ar galima rasti parašą kraujo tyrime, kai pacientui diagnozuojama uždegiminė žarnyno liga. Jei taip, gydytojai galėtų vengti naudoti TNF inhibitorių ir vietoj to naudoti kitus biologinius preparatus, kurie tinka šiam pacientui.
"Mes sukūrėme šį tyrimą taip, kad beprecedenčiai tiksliai apibrėžtų uždegimą, naudodami imunologiją ir skaičiavimo biologiją, kad geriau suprastume šią ligą, “- sakė bendraautorė Judy H. Cho, MD, Tiksliosios medicinos dekanė, Charleso Bronfmano personalizuotos medicinos instituto direktorius, Ward-Coleman, vertimo genetikos profesorius, ir medicinos profesorius, ir genetika bei genomo mokslai, Icahno medicinos mokykloje. "Šie rezultatai pabrėžia dabartinių diagnostinių tyrimų apribojimus ir vienos ląstelės kartografavimo įrankių galimybes nustatyti naujus gydymo atsako biomarkerius ir pritaikytas terapines galimybes."
Šiame tyrime buvo nagrinėjamos keturios pacientų grupės ir parašui identifikuoti buvo naudojama vienos grupės vienos ląstelės analizė. Tuomet tyrėjai perdavė vienos ląstelės analizės duomenis į kelis, dideli duomenų rinkiniai, susidedantys iš kitų trijų pacientų grupių, kurių audiniai buvo išanalizuoti ir kurių rezultatai buvo žinomi naudojant TNF inhibitorių. Naudojant algoritmą ir skaičiavimo biologiją, tyrėjai patvirtino parašą, identifikuotą iš vienos ląstelės sekos, ir tai nepriklausomos grupės su žinomais gydymo rezultatais.
"Mūsų tyrimas rodo, kad metodai, kurie sujungia didelės skiriamosios gebos vienos ląstelės uždegiminių pažeidimų kartografavimą nedideliam skaičiui pacientų, kuriems atliekama masinė RNR sekos nustatymas didelėse grupėse, turinčiose platų klinikinį apibūdinimą, leidžia apibendrinti įžvalgas, pabrėždamas galimybę iš esmės pakeisti supratimą apie žmogaus daugiafaktorines imuninės sistemos uždegimines ligas, “-sakė korespondentas Efraimas Kenigsbergas, Daktaras, Icahno duomenų mokslo ir genominių technologijų instituto genetikos ir genomo mokslų docentas. Pirmasis autorius Jerome C. Martin, PharmD, Daktaras, Icahno medicinos mokyklos Sinajaus kalno Tiksliosios imunologijos instituto doktorantas, taip pat atliko svarbų vaidmenį šiame tyrime.