제 1 형 당뇨병의 원인은 무엇입니까? 과학자들이 세포를 찾아내는 이유

인체를 구성하는 약 100 조개의 세포가 있습니다. 새로운 메가 과학 (mega-science)의 노력은 80 개의 알려진 기관에서 추출한 200 가지 이상의 세포를 분류하고 이미지화하여 이들 세포에서 활성화 된 유전자를 확인합니다.

이 새로운 노력은 1990 년대와 2000 년대 초반에 생물학을 잠식시킨 Human Genome Project의 발 뒤꿈치에 뒤이어 이루어졌습니다. 이제 과학자들은 인체 전체에 대한 세포지도, Human BioMolecular Atlas Program 또는 HuBMAP이라는 프로젝트를 작성하는 새롭고 흥미 진진한 과제를 생각해 냈습니다. 플로리다 대학은 5 개의 조직지도 작성 센터 중 하나입니다. 여기 University of Florida의 센터에서 우리는 흉선, 림프절 및 비장 - 면역 시스템의 모든 주요 구성 요소를 매핑하는 책임이 있습니다.

나는 거의 35 년 동안 제 1 형 당뇨병 또는 청소년 당뇨병을 연구 해 왔으며, UF 당뇨병 연구소의 다른 동료들과 함께이 질병을 예방하고 치료할 수있는 방법을 찾으려고 노력해 왔습니다. 이것은 우리가 제 1 형 당뇨병을 유발 한 원인을 알지 못했기 때문에 최근까지도 도전 과제였습니다.

조직지도 작성 센터로서의 우리의 목표는 그들이 생산하는 단백질과 켜져있는 세포의 독특한 유형을 확인하고 각 장기의 가상 3 차원 모델을 구축하는 것입니다. 이지도는 제 1 형 당뇨병을 포함한 많은 질병에 대한 연구 결과를 알려줍니다.

제 1 형 당뇨병의 원인을 이해하는 것이 중요한 이유는 무엇입니까?

우리는 제 1 형 당뇨병이 소위 "자가 면역 장애"라는 것을 알고 있습니다. 제 1 형 당뇨병에서 "T 임파구"로 알려진 면역 세포는 설탕의 농도를 조절하는 인슐린 생산을 담당하는 췌장 베타 세포를 파괴하는 것으로 생각됩니다 우리의 피에.

10 년 전만해도 질병을 예방하고 치료할 능력이 없다는 사실에 좌절감을 느끼고 저는 제 1 형 당뇨 환자와 질병이없는 장기 기증자에게서 사람의 췌장을 수집하기 시작했습니다. 후자의 그룹은 "정상적인"건강한 췌장에 대한 이해를 돕기 위해 수집되었습니다. 현재까지 우리는 500 명이 넘는 사람들로부터 췌장을 수집했습니다. 우리는이 조직을 전 세계 21 개국 230 개 프로젝트에 배포했습니다. 이러한 노력의 결과로이 질병이 어떻게 발전하는지에 대한 우리의 이해가 새롭게 발견되었습니다.

미국에서만 1 년에 약 25,000 명의 1 형 당뇨병으로 진단받은 환자는 생존을 위해 일일 인슐린 주사에 평생 의존해야하며 실명, 신장 질환, 감각 마비, 사지 등의 장기적인 의학적 합병증이 발생할 위험이 높습니다. 절단 및 심혈관 질환이 있습니다. 오늘날 미국 내 거의 125 만 명이이 질환에 걸려 살고있는 것으로 추산됩니다.

이러한 합병증은 질병에 걸린 사람들에게 혼란스럽고 아마도 탄수화물 모니터링, 운동 평가, 혈당 수치 평가, 인슐린 투여 등 매일 매일의 생활 방식을 통제하거나 감안해야합니다. 고혈당과 저혈당을 피할 수 있습니다. 이들은 일상적인 질병과 관련된 몇 가지 문제를 나타냅니다.

이러한 이유로 UF 당뇨 연구소의 공동 연구 노력의 목표는이 질병의 원인을 이해하는 것이 었습니다. 그 사실을 알게되면 우리는 누가 위험에 처해 있는지 예측하고, 질병의 진행을 예방하는 방법을 찾아 내고 치료 치료법을 개발할 수 있습니다.

왜이 장기들을 연구해야합니까?

제 1 형 당뇨병은 80 가지가 넘는 알려진자가 면역 질환 중 하나이지만 알 수없는 이유 때문에 면역계가 스스로를 변하게합니다. 자가 면역 이외에도 면역 반응은 암 및 전염병 퇴치 측면에서 건강의 주요 구성 요소입니다. 췌장과 1 형 당뇨병을 연구 한 경험을 토대로 매핑을 통해 이러한 각 설정에서 면역의 역할을 이해하는 데 큰 진전이 있음을 알 수 있습니다. 면역 체계가 어떻게 작용하는지에 대해 깊이 잠수 할 수 있습니다.

건강한 개체에서 T 세포는 감염 또는 암 세포에 반응 할 때만 활성화됩니다. 그러나자가 면역 질환에 걸리기 쉬운 특정 T 세포는 "자가"단백질에 의해 잘못 활성화되어 건강한 조직을 파괴 할 수 있습니다.

암이나 전염병과 같은 다른 상황에서는 면역계가 효과적 이기에 충분히 강력한 반응을 보이지 못합니다. 또는 면역 체계의 세포가 제어 할 수 없게 증식하여 림프종 및 백혈병과 같은 혈액 및 림프계 암을 유발할 수 있습니다. 이것이 흉선, 비장, 림프절이 건강한 사람의 면역 체계를 연구하는 사람들에게 관심의 대상이되는 이유입니다. 연구자들은 모든 기관의 건강한 기준을 이해해야 만 문제가 발생하여자가 면역 질환, 암 및 전염병으로 이어질 때를 인식 할 수 있습니다. 달리 말하자면, 우리는 인간의 수명 기간 동안 정상적인 임파선 시스템을 구성하는 것이 무엇인지를 먼저 이해할 필요가 있습니다.

정의의 중요성이 중요한 이유는 무엇입니까?

이 정상적인 세포가 어디서 정확하게 나는지 궁금해 할 것입니다. 우리는 지난 11 년 동안 가족 구성원이나 법 집행 기관이 정보에 입각 한 동의를 얻은 후 장기 기증 조직을 통해 사망 한 장기 기증자로부터 이식 등급의 인체 조직을 확보 할 것입니다. 슬픔에 잠길 때, 비장, 흉선 및 림프절의 경우 이식 절차에 생명을 불어 넣을 수없는 이러한 귀중한 해부학 적 선물은 과학적 조사 및 발견을위한 비할 데없는 자원을 제공합니다.

"정상"으로 간주되는 조직 (알려진 또는 관찰 가능한 병리에 영향을받지 않음) 만이 초기 연구에 포함됩니다. 우리는 70 세까지의 영아에서부터 성인까지의 기증자로부터 조직을 수집 할 것입니다. 이것이 나이가 각 장기의 모든 세포의 유형과 건강을 변화시키는 방법에 대한 통찰력을 제공하기를 바랍니다.

UF 당뇨병 연구소 (UF Diabetes Institute)에서는 세포 및 분자 생물 학자를 비롯한 여러 전문 팀이 참여하여 임상 림프 샘플, 생물 의학 엔지니어, 면역 학자 등을 대상으로하는 혈액 병리학 자들이 HuBMAP 프로그램을 위해 협력하게됩니다. 사실 UF 조직지도 작성 센터는 최첨단 현미경 및 데이터 수집 분야의 글로벌 전문가 네트워크와 광범위하게 협력 할 것입니다.

우리는 8 개의 다른 형태의 현미경을 사용하여 신경, 혈관, 간질로 알려진지지 조직 및 조직 절편에서 면역 세포를 특징 짓는 수십 개의 단백질과 RNA 분자를 검출하기위한 이미징 파이프 라인을 수립하고 있습니다.

HuBMAP의 첫 2 년 동안 우리는 11 명의 장기 기증자로부터 비장, 흉선 및 림프절을 매핑 할 계획입니다.

우리는 결과 데이터가 새로운 세포 유형, 분자 및 세포 구조, 세포 - 세포 상호 작용 및 인간 해부학 및 생리학에서의 기능적 함의를 밝힐 것으로 기대합니다. 따라서 고해상도의 3 차원 Human BioMolecular Atlas 프로그램은 발견을 용이하게 할 것으로 기대됩니다.

인생에서 50 대 후반을 맞이하면서 질병의 영향을받는 동료, 친구 및 가족 수는 매년 증가합니다. 나는 또한 할아버지가되었다. 우리가하고자하는 일이 현재와 미래 세대 모두에게 인간 건강에 극적인 영향을 미칠 것이라고 생각하고 싶습니다. 그것은 유산 선물이 될 것입니다.

이 기사는 원래 Mark Atkinson의 The Conversation에 게시되었습니다. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.