Επαναστατικός τρόπος χαρτογράφησης του σώματος βοηθάει στη θεραπεία θανατηφόρων ασθενειών
Ο Thierry Nordmann βρισκόταν στην πρώτη νυχτερινή βάρδια του ως δερματολόγος στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Βασιλείας στην Ελβετία, όταν δέχτηκε την επείγουσα κλήση. Ένας ασθενής μεταφερόταν στο νοσοκομείο έχοντας υποστεί μια σοβαρή αντίδραση στο φάρμακό του, η οποία είχε καταστρέψει ολόκληρο το εξωτερικό στρώμα του δέρματός του. Η δουλειά του Nordmann ήταν να επιβεβαιώσει τη διάγνωση με βιοψία, αλλά ήταν ήδη σαφές: είχαν χάσει τον προστατευτικό φραγμό του δέρματός τους, αφήνοντάς τους εκτεθειμένους σε μόλυνση και αφυδάτωση.
«Αυτός είναι ένας πολύ κακός συνδυασμός», λέει.
Το ιατρικό προσωπικό έδρασε αμέσως, απομονώνοντας τον ασθενή για να μειώσει τον κίνδυνο μόλυνσης και δίνοντάς του αντισώματα σε μια προσπάθεια να σταματήσει την ανοσολογική αντίδραση που σκότωνε τα κύτταρα του δέρματός του.
Αλλά δεν λειτούργησε. Ο ασθενής πέθανε – όπως συμβαίνει με περίπου το ένα τρίτο των ανθρώπων που πάσχουν από αυτή την επώδυνη κατάσταση. «Ο λόγος ήταν ότι κανείς δεν καταλάβαινε πραγματικά τι συνέβαινε», λέει ο Nordmann. «Όλοι το αντιμετωπίζουν διαφορετικά».
Η εμπειρία τον άφησε με ερωτήματα. Γιατί ορισμένοι άνθρωποι έχουν αυτή την έντονη, θανατηφόρα αντίδραση σε συνηθισμένα φάρμακα, ενώ άλλοι όχι; Τι ακριβώς συμβαίνει στα κύτταρα του δέρματός τους;
Η αναζήτηση απαντήσεων οδήγησε τον Nordmann σε μια σειρά αναδυόμενων τεχνολογιών που μπορούν να μελετήσουν τον ανθρώπινο ιστό με εκπληκτική λεπτομέρεια, εντοπίζοντας τα άρρωστα κύτταρα που βρίσκονται στην τρισδιάστατη δομή των οργάνων μας.
Αυτές οι τεχνολογίες, γνωστές ως χωρική πολυομική, αποκαλύπτουν τι έχει πάει στραβά στον μοριακό μηχανισμό αυτών των κυττάρων και οδήγησαν τον Nordmann να αναπτύξει έναν νέο τρόπο αντιμετώπισης μιας προηγουμένως ανίατης, απειλητικής για τη ζωή κατάστασης. Θα μπορούσαν επίσης να οδηγήσουν σε μια σειρά νέων θεραπειών για άλλες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων των καρκίνων, και να εγκαινιάσουν μια νέα εποχή της ιατρικής ακριβείας.
Παθολογικό δέρμα
Η σύγχρονη ιατρική έχει περάσει δύο αιώνες κάνοντας ζουμ, προσπαθώντας να κατανοήσει γιατί τα σώματά μας μερικές φορές πάνε τόσο άσχημα στραβά. Έχουμε μάθει να εντοπίζουμε ασθένειες σε όργανα όπως η καρδιά και οι πνεύμονες, τα οποία αποτελούνται από ιστούς, οι οποίοι αποτελούνται από κύτταρα, τα οποία χτίζονται χρησιμοποιώντας μια πληθώρα βιολογικών μορίων όπως το DNA, το RNA και οι πρωτεΐνες.
Κάθε επίπεδο έχει σημασία για την πραγματική κατανόηση μιας δεδομένης κατάστασης. Πάρτε την καρδιά: η καρδιακή ανακοπή είναι όταν η καρδιά σταματά να χτυπά, κάτι που φαίνεται αρκετά απλό, αλλά η κατανόηση του γιατί συμβαίνει σημαίνει να εξετάσουμε την αρτηριακή πίεση, τη στένωση των αιμοφόρων αγγείων, την ηλεκτρική αγωγιμότητα μέσα στην καρδιά και πολλές άλλες διαδικασίες.
Για τον Nordmann, το μυστήριο ήταν το δέρμα – και τι το προκαλεί να αποκολληθεί ξαφνικά, καταστροφικά.
Η κατάσταση που είχε ο ασθενής του Nordmann ονομάζεται τοξική επιδερμική νεκρόλυση (TEN). Αν και είναι σπάνια, είναι επίσης βάναυση και μπορεί να ξεκινήσει μετά τη λήψη καθημερινών φαρμάκων όπως ορισμένα αντιβιοτικά ή φάρμακα κατά της επιληψίας. Για λόγους που κανείς δεν καταλαβαίνει πλήρως, το ανοσοποιητικό σύστημα αντιδρά βίαια. Το δέρμα γίνεται κόκκινο, γεμάτο φουσκάλες και έντονα επώδυνο. «Απλά με την κίνηση του αντίχειρά σας σε αυτή την ερυθρότητα, μπορείτε απλά να ξεφλουδίσετε το δέρμα», λέει ο Nordmann. «Μέσα σε 48 ώρες, ίσως λίγο περισσότερο, αυτοί οι ασθενείς απλά χάνουν το δέρμα τους».
Οι επιπτώσεις είναι απειλητικές για τη ζωή. Ακόμη και αν οι άνθρωποι επιβιώσουν, συχνά μένουν με χρόνιες επιπλοκές.
«Αλλά αυτό που βλέπω περισσότερο σε αυτούς τους ασθενείς είναι ο φόβος», λέει ο Nordmann. «Αυτοί οι ασθενείς φοβούνται κάθε φάρμακο που παίρνουν». Δεν υπάρχει κανένα προφανές μοτίβο στις θεραπείες που παρατηρούνται ότι προκαλούν TEN. Και ενώ ορισμένοι πληθυσμοί διατρέχουν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο, συμπεριλαμβανομένων των Ασιατών και των μαύρων, «μπορεί να συμβεί σχεδόν σε οποιονδήποτε», λέει ο Nordmann.
Η τοξική επιδερμική νεκρόλυση μπορεί να είναι μια παρενέργεια κοινών φαρμάκων, όπως τα αντιβιοτικά και τα φάρμακα κατά της επιληψίας.
Υποψιαζόταν ότι ο δρόμος προς μια βιώσιμη θεραπεία, αν υπήρχε, βρισκόταν βαθιά μέσα στο δέρμα. Αλλά εδώ διαπίστωσε ότι αντιμετώπιζε ένα πρόβλημα που ταλαιπωρεί τους ιατρικούς ερευνητές εδώ και δεκαετίες: ακόμη και μέσα σε ένα μόνο όργανο ή ιστό, δεν είναι όλα τα κύτταρα όμοια. Δύο γειτονικά κύτταρα μπορούν να συμπεριφερθούν διαφορετικά, παράγοντας ένα διαφορετικό μείγμα πρωτεϊνών και χημικών σημάτων. Αυτό σημαίνει ότι μια χούφτα δυσλειτουργικών κυττάρων μπορεί να προκαλέσει καταρράκτη ζημιών σε ολόκληρο το όργανο.
Οι ερευνητές του καρκίνου το γνωρίζουν αυτό εδώ και χρόνια. Μιλούν για το «μικροπεριβάλλον του όγκου» – την ιδέα ότι ένας όγκος δεν είναι ομοιόμορφος, ακόμη και κάτω από ένα μικροσκόπιο. «Αυτό που συμβαίνει στο διεισδυτικό όριο ή στην κορυφή του καρκίνου μπορεί να είναι διαφορετικό από αυτό που συμβαίνει στο κεντρικό τμήμα του όγκου», λέει ο Frank Sinicrope, καθηγητής ογκολογίας στην Mayo Clinic στο Rochester της Μινεσότα.
Αλλά τα τυπικά εργαστηριακά εργαλεία δυσκολεύονται να επιλύσουν αυτές τις διαφορές από κύτταρο σε κύτταρο. Οι αναλύσεις που δειγματοληπτούν τις πρωτεΐνες ή το RNA σε έναν ιστό γενικά πολτοποιούν εκατοντάδες κύτταρα για να λάβουν ένα αρκετά μεγάλο δείγμα. Το αποτέλεσμα είναι λίγο σαν ένα smoothie, το οποίο οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να μελετήσουν χιλιάδες πρωτεΐνες ή άλλα μόρια.
Ωστόσο, οι κρίσιμες αλλαγές που οι ερευνητές μπορεί να είναι σε θέση να εντοπίσουν εξακολουθούν να είναι κρυμμένες στον πουρέ. Το σήμα είναι εκεί, αλλά οι επιστήμονες δεν μπορούν να πουν πού συμβαίνει.
Υπάρχει ένας άλλος τρόπος για να μελετήσετε τα άρρωστα κύτταρα: να τα κοιτάξετε ένα προς ένα. Αυτό κατέστη δυνατό τη δεκαετία του 2010, όταν οι ερευνητές έμαθαν να απομονώνουν μεμονωμένα κύτταρα και να προσδιορίζουν την αλληλουχία ολόκληρου του γονιδιώματός τους. «Θα μπορούσαμε να προσδιορίσουμε ότι υπήρχαν πληθυσμοί κυττάρων που δεν είχαμε κατανοήσει πριν», λέει η J. Michelle Kahlenberg, καθηγήτρια ρευματικών ασθενειών στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν στο Ann Arbor.
Αλλά υπήρχε ένα μειονέκτημα. Τέτοιες μέθοδοι απογυμνώνουν τα κύτταρα από το πλαίσιό τους. Μόλις αφαιρεθούν από τον ιστό τους, ήταν αδύνατο να πούμε από πού είχε προέλθει το καθένα ή πώς θα μπορούσε να έχει επηρεάσει τους γείτονές του, και έτσι πώς εξαπλώνεται η μη φυσιολογική συμπεριφορά.
Τώρα, όμως, μια νέα γενιά εργαλείων επαναφέρει αυτό το πλαίσιο.
Κύτταρο προς κύτταρο
Γνωστές συλλογικά ως χωρική πολυομική, αυτές οι τεχνικές δημιουργούν έναν τρισδιάστατο χάρτη ενός ιστού ή οργάνου. Αυτό βοηθά τους ερευνητές να εντοπίσουν άρρωστα ή μη φυσιολογικά κύτταρα και να τα δημιουργήσουν ένα προφίλ σε μοριακό επίπεδο.
«Βρισκόμαστε στο χείλος της πραγματικής κατανόησης της βιολογίας με έναν τρόπο που θα φέρει επανάσταση στην ικανότητά μας να θεραπεύουμε με ασφάλεια κάθε είδους απειλητικές για τη ζωή ασθένειες», λέει η Kahlenberg.
Ο όρος πολυομική αναφέρεται στην πρακτική της ταυτόχρονης μελέτης πολλαπλών βιολογικών συστημάτων: γονίδια (μέσω της γονιδιωματικής), RNA (μέσω της μεταγραφωματικής), πρωτεΐνες (μέσω της πρωτεομικής) και πολλά άλλα. Κάθε ένα προσφέρει έναν διαφορετικό φακό για τον τρόπο λειτουργίας των κυττάρων.
Η χωρική πολυομική προχωρά ένα βήμα παραπέρα και προσθέτει απεικόνιση υψηλής ανάλυσης στη μοριακή ανάλυση, επιτρέποντας στους επιστήμονες να δημιουργήσουν λεπτομερείς χάρτες ζωντανών συστημάτων – όχι μόνο ποια μόρια υπάρχουν, αλλά πού βρίσκονται και πώς αλληλεπιδρούν στον χώρο.
Ο Andreas Mund, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης στη Δανία, ο οποίος βοήθησε στην ανάπτυξη της μεθόδου που ο Nordmann θα χρησιμοποιούσε αργότερα για να ξεδιαλύνει την TEN, την αποκαλεί βαθιά οπτική πρωτεομική. Η ομάδα του Mund περιέγραψε την τεχνική της το 2022 και ξεδιπλώνεται σε τέσσερα στάδια.
Ξεκινά με μια βιοψία: ένα κομμάτι ιστού στερεώνεται σε φορμαλίνη και ενσωματώνεται σε παραφίνη, στη συνέχεια κόβεται σε λεπτές φέτες μικρομέτρου. Αυτές χρωματίζονται για να τονιστούν συγκεκριμένα μόρια.
Στη συνέχεια, τα πράγματα γίνονται πιο ακριβή. Η ομάδα του Mund χρησιμοποιεί μικροσκόπια υψηλής ανάλυσης και ανάλυση εικόνας AI για να δημιουργήσει λεπτομερείς ψηφιακούς χάρτες των ιστών, δείχνοντας τα όρια κάθε κυττάρου και επισημαίνοντας αυτά που φαίνονται μη φυσιολογικά.
Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν χωρική πολυομική για να κατανοήσουν καλύτερα, και ελπίζουμε να θεραπεύσουν, τους όγκους των ωοθηκών όπως αυτός που φαίνεται εδώ.
Ένα μικροσκόπιο λέιζερ στη συνέχεια κόβει τα επισημασμένα κύτταρα ένα προς ένα, παρακολουθώντας τη θέση τους στον αρχικό ιστό. Κάθε κύτταρο διασπάται, οι πρωτεΐνες που το αποτελούν καταστρέφονται και αναλύονται με φασματομετρία μάζας, μια μέθοδος που ζυγίζει τα μόρια με απίστευτη ακρίβεια. «Χρησιμοποιούμε τα τελευταία και καλύτερα της αγοράς», λέει ο Mund. Τα φασματόμετρα μάζας τους είναι τόσο ευαίσθητα που μπορούν να ανιχνεύσουν διαφορές ισοδύναμες με το βάρος ενός jumbo jet έναντι ενός jumbo jet με μια μύγα να κάθεται πάνω του.
Το αποτέλεσμα είναι ένας ισχυρός μοριακός χάρτης: ένα προφίλ κάθε κυττάρου και των πρωτεϊνών που περιέχει. Το σημαντικό είναι ότι επιτρέπει στους ερευνητές να συγκρίνουν υγιή και μη φυσιολογικά κύτταρα και να ανιχνεύσουν μοτίβα δυσλειτουργίας που ήταν προηγουμένως αόρατα.
Σε μια εργασία που δημοσιεύθηκε τον Ιούλιο, ο Mund και οι συνάδελφοί του εξέτασαν ένα είδος καρκίνου του παγκρέατος στον οποίο οι όγκοι σχηματίζονται από διακριτές βλάβες μέσα στο πάγκρεας, αλλά δεν γίνονται όλες αυτές οι βλάβες όγκοι. «Γιατί είναι τόσο διαφορετικά; Ποιες είναι οι μοριακές διαφορές;» ρωτά ο Mund.
Για να το μάθουν, ανέλυσαν πάνω από 8000 πρωτεΐνες σε κύτταρα από πέντε άτομα με αυτόν τον καρκίνο και 10 δότες οργάνων χωρίς καρκίνο. Ακόμη και τα κύτταρα που έμοιαζαν φυσιολογικά κάτω από το μικροσκόπιο έδειξαν πρώιμα σημάδια ανάπτυξης όγκου σε άτομα με καρκίνο: φλεγμονή, μεταβολική ανακαλωδίωση και άλλοι δείκτες στρες. «Υπάρχουν πολλά πράγματα που συμβαίνουν ήδη κάτω από την επιφάνεια», λέει ο Mund.
Αυτός και η ομάδα του υποστηρίζουν ότι η δουλειά τους θα μπορούσε να οδηγήσει σε βιοδείκτες για έγκαιρη ανίχνευση, ένα σημαντικό βήμα για έναν από τους πιο θανατηφόρους καρκίνους.
Και η βαθιά οπτική πρωτεομική είναι μόνο ένα μέρος αυτού του νέου συνόλου τεχνολογιών, καθεμία από τις οποίες στοχεύει να αποκαλύψει τη χωρική ιστορία της νόσου στον τόπο, κύτταρο προς κύτταρο.
Χωρική πολυομική
Ένας άλλος πολλά υποσχόμενος τρόπος για να παρακολουθήσετε τι συμβαίνει μέσα σε ένα κύτταρο είναι να εξετάσετε το RNA του.
Το RNA παίζει βασικό ρόλο στην έκφραση γονιδίων. Τα γονίδια αποθηκεύουν οδηγίες στο DNA, αλλά για να δράσουν σε αυτά, τα κύτταρα μεταγράφουν πρώτα αυτές τις πληροφορίες σε RNA. Το προκύπτον RNA στη συνέχεια καθοδηγεί την παραγωγή πρωτεϊνών, το κύριο αποτέλεσμα της έκφρασης γονιδίων. Εξετάζοντας ποια μόρια RNA υπάρχουν σε ένα κύτταρο, ένα προφίλ γνωστό ως μεταγράφωμά του, οι επιστήμονες μπορούν να λάβουν ένα στιγμιότυπο της κατάστασης του κυττάρου, συμπεριλαμβανομένου του τι προσπαθεί να κάνει ή να αντιμετωπίσει ανά πάσα στιγμή.
Η χωρική μεταγραφωματική περιλαμβάνει τη χαρτογράφηση των κυττάρων σε έναν ιστό και στη συνέχεια τη μελέτη των μεμονωμένων μεταγραφωμάτων τους. «Η χωρική μεταγραφωματική, νομίζω, μας οδηγεί στο επόμενο επίπεδο», λέει η Kahlenberg.
Τον Ιούλιο, ερευνητές με επικεφαλής τον Ernst Lengyel στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο χρησιμοποίησαν χωρική μεταγραφωματική για να αναπτύξουν μια πιθανή θεραπεία για τον καρκίνο των ωοθηκών. Επικεντρώθηκαν σε μια ομάδα κυττάρων που ονομάζονται ινοβλάστες που σχετίζονται με τον καρκίνο, οι οποίοι βοηθούν τους όγκους να αναπτυχθούν. Ήταν ήδη γνωστό ότι αυτά τα κύτταρα ανταποκρίνονται σε ένα ένζυμο που ονομάζεται NNMT. Χρησιμοποιώντας χωρική μεταγραφωματική, ανακάλυψαν ότι αυτή η ανταπόκριση προκάλεσε στους ινοβλάστες να απελευθερώσουν χημικές ουσίες που κατέστειλαν το ανοσοποιητικό σύστημα, προστατεύοντας τον καρκίνο. Αυτή η διορατικότητα οδήγησε την ομάδα να δημιουργήσει έναν αναστολέα NNMT ο οποίος, σε ποντίκια, επέτρεψε στο ανοσοποιητικό σύστημα να αρχίσει να λειτουργεί και να μειώσει την ανάπτυξη των όγκων.
Χειρουργοί πραγματοποιούν λαπαροσκοπική χειρουργική επέμβαση σε μια 58χρονη γυναίκα με καρκίνο των ωοθηκών.
Η μεταγραφωματική και η πρωτεομική είναι συμπληρωματικές, λέει ο Sinicrope, επειδή δίνουν διαφορετικούς τύπους πληροφοριών για το κύτταρο. «Το RNA μας δίνει περισσότερα όσον αφορά τις οδούς και τις υπογραφές».
Τώρα, ορισμένοι ερευνητές προσπαθούν να συνδυάσουν τα δύο για να αποκτήσουν μια ακόμη πιο πολυεπίπεδη εικόνα του τι συμβαίνει στον άρρωστο ιστό. Τον Αύγουστο, ο Lengyel και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν χωρική μεταγραφωματική και πρωτεομική για να χαρτογραφήσουν τις αλλαγές στους όγκους των ωοθηκών, οδηγώντας τους να εντοπίσουν 16 πιθανούς στόχους φαρμάκων – δύο από τους οποίους έχουν δείξει έκτοτε υποσχέσεις σε ποντίκια.
Εν τω μεταξύ, στα μισά του κόσμου στο Ινστιτούτο Βιοχημείας Max Planck, ο Nordmann χρησιμοποιούσε χωρική πρωτεομική για να σπάσει το μυστήριο της TEN.
Νέες θεραπείες
Ο Nordmann έφτασε στο Martinsried της Γερμανίας από τη θέση του στην Ελβετία, οπλισμένος με τη νέα προσέγγιση του Mund για τη μελέτη των ασθενειών και ένα συρτάρι γεμάτο δείγματα δέρματος από άτομα με TEN. Έχοντας παρακολουθήσει τη δουλειά της ομάδας του Mund για τον καρκίνο των ωοθηκών, αυτός και οι συνάδελφοί του προσπάθησαν να κατανοήσουν τους υποκείμενους μηχανισμούς που προκαλούν την αποκόλληση του δέρματος στην TEN.
Η βαθιά οπτική πρωτεομική αποκάλυψε ένα εντυπωσιακό μοτίβο. Στα ανοσοκύτταρα των ασθενών με TEN, ένα μοριακό σύστημα που ονομάζεται οδός ιντερφερόνης ήταν υπερβολικά υπερδραστήριο. «Πραγματικά δεν έχω ξαναδεί τόσο ξεκάθαρη εικόνα στη ζωή μου», λέει ο Nordmann.
Κανονικά, οι ιντερφερόνες παράγονται από κύτταρα ως απόκριση σε ιική λοίμωξη. Παροτρύνουν άλλα κύτταρα να ενεργοποιήσουν τις αντιικές άμυνές τους. Αλλά στους ασθενείς του Nordmann με TEN, δεν υπήρχε ιός: η απόκριση ιντερφερόνης ήταν ένα λάθος και προκαλούσε στο ανοσοποιητικό σύστημα να καταστρέψει το εξωτερικό στρώμα του δέρματός τους.
Η ομάδα ανακάλυψε ότι μια οδός σηματοδότησης που ονομάζεται JAK/STAT οδηγούσε τα κύτταρα να παράγουν ιντερφερόνες.
Είναι συναρπαστικό το γεγονός ότι υπάρχουν ήδη φάρμακα που εμποδίζουν αυτή την οδό σηματοδότησης, καθώς εμπλέκεται σε άλλες φλεγμονώδεις καταστάσεις όπως η ρευματοειδής αρθρίτιδα και η ατοπική δερματίτιδα, οπότε θα μπορούσαν να λειτουργήσουν και για την TEN. «Το ωραίο είναι ότι υπάρχουν ήδη αναστολείς εκεί έξω», λέει ο Nordmann.
Με τη βοήθεια του Chao Ji στο Ιατρικό Πανεπιστήμιο Fujian στο Fuzhou της Κίνας, ο Nordmann ξεκίνησε την πρώτη ανθρώπινη δοκιμή το 2023. Θεράπευσαν επτά ασθενείς με TEN, οι οποίοι ήταν όλοι ζωντανοί χωρίς παρενέργειες 30 ημέρες αργότερα, τη διάρκεια της μελέτης. Ένας άνδρας που είχε χάσει το 35 τοις εκατό του εξωτερικού δέρματός του το ανέκτησε σχεδόν όλο μέσα σε 16 ημέρες. Η θεραπεία σταμάτησε τον κυτταρικό θάνατο σε όλους τους ασθενείς και προώθησε την αναγέννηση του δέρματος.
Αν και δεν ήταν μια ελεγχόμενη μελέτη, επειδή η ομάδα δεν ήθελε να δώσει σε ορισμένους ασθενείς με TEN ένα εικονικό φάρμακο, ο Nordmann προσπαθεί τώρα να πείσει μια φαρμακευτική εταιρεία να δημιουργήσει μια πλήρη κλινική δοκιμή.
Για πρώτη φορά, η TEN είχε αντιμετωπιστεί αποτελεσματικά. Η δουλειά του Nordmann και των συναδέλφων του είναι μια δραματική απεικόνιση των δυνατοτήτων της χωρικής πολυομικής. Είναι ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός από το πού βρίσκονταν οι γιατροί πριν από λίγα χρόνια, όταν αναγκάζονταν να αντιμετωπίζουν τους ασθενείς με TEN ουσιαστικά ως σοβαρά θύματα εγκαυμάτων: δίνοντάς τους υγρά, αντιφλεγμονώδη και κάτι για τον πόνο.
«Η προσωπική μου άποψη είναι ότι, σε δύο με τρία χρόνια, αυτή θα είναι η τυπική θεραπεία για αυτή την ασθένεια», λέει ο Nordmann.
Θα χρειαστεί λίγος χρόνος πριν οι τεχνολογίες χωρικής πολυομικής χρησιμοποιηθούν ευρέως στην έρευνα και στις κλινικές. Η εκτέλεση μερικών εκατοντάδων δειγμάτων μέσω χωρικής πολυομικής μπορεί να κοστίσει εκατομμύρια δολάρια. Αλλά ορισμένα νοσοκομεία στοιχηματίζουν ήδη πολλά σε αυτή τη νέα προσέγγιση.
Η Mayo Clinic έχει δημιουργήσει έναν Πυρήνα Χωρικής Πολυομικής για να εκτελεί τέτοιες αναλύσεις. Οι ερευνητές εκεί ελπίζουν να κατανοήσουν καλύτερα τις αθηροσκληρωτικές πλάκες, οι οποίες είναι ένα σημαντικό στοιχείο της καρδιακής νόσου, κατανοώντας τι κάνουν τα πολλά συστατικά κύτταρά τους.
Ομοίως, ο διαβήτης μπορεί να προκαλέσει επιπλοκές στο έντερο επηρεάζοντας τα κύτταρα της εντερικής επένδυσης, οπότε ο εντοπισμός των κυττάρων που είναι πιο επιρρεπή σε τέτοια βλάβη θα ήταν ένα σημαντικό βήμα για την πρόληψή του.
Και από την πλευρά του, ο Sinicrope, ο οποίος ηγείται του Πυρήνα Χωρικής Πολυομικής, είναι αισιόδοξος ότι η χωρική πολυομική θα βοηθήσει στον καρκίνο, ειδικά στους συμπαγείς όγκους.
Εν τω μεταξύ, ο Mund και οι συνάδελφοί του ίδρυσαν μια εταιρεία που ονομάζεται OmicVision το 2023 λόγω της τεχνικής της βαθιάς οπτικής πρωτεομικής, με στόχο να μειώσουν το πόσο επίπονη και πολύπλοκη είναι η εκτέλεσή της. Με βελτιωμένη ανάλυση εικόνας AI, ο Mund ελπίζει να μειώσει το κόστος της βαθιάς οπτικής πρωτεομικής και να καταστήσει την τεχνολογία πιο ευρέως διαθέσιμη. «Η αποστολή μας είναι πραγματικά να μετακινήσουμε τη βελόνα», λέει.
Πέντε χρόνια αφότου άρχισε να εργάζεται με τη χωρική πολυομική, ο Nordmann παραμένει ενθουσιασμένος με τις δυνατότητές της. «Παίρνετε μια εντελώς νέα εικόνα, μια εντελώς νέα κατανόηση των μοριακών πληροφοριών μέσα σε έναν ιστό», λέει. «Μας δίνει νέες ιδέες για το πώς να τις διαγνώσουμε, να τις κατανοήσουμε, να τις θεραπεύσουμε».