Development of a multi-species scrna-seq atlas of metabolic dysfunction–associated steatotic liver disease (MASLD)

Metabolik disfonksiyon ilişkili steatotik karaciğer hastalığı (MASLD), insan nüfusunun önemli bir kısmını etkileyerek ciddi ikincil durumlara yol açabilir. Hastalığın başlangıcı ve ilerlemesini anlamak ve çeşitli tedavi stratejileri geliştirmek amacıyla yapılan kapsamlı hasta ve deney hayvanı araştırmalarına rağmen, mevcut non-invaziv teknikler yetersiz kalmakta ve sadece bir ilaç onaylanmıştır. Bu durum, MASLD'nin hücresel mekanizmalarını ortaya çıkarmak ve yeni teşhis ve tedavi yaklaşımları geliştirmek için kritik bir ihtiyacı vurgulamaktadır. Tek hücre RNA dizilemesi (scRNA-seq), hücresel düzeyde transkriptomik profilleri incelemeyi mümkün kılar. Çeşitli çalışmalar, hasta örneklerinde ve hayvan modellerinde MASLD'yi keşfetmek için scRNA-seq'i kullanmıştır. Bu çalışmalardan elde edilen çok sayıda kamuya açık scRNA-seq veri seti olmasına rağmen, bunları topluca incelemek ve analiz etmek için kapsamlı bir araç bulunmamaktadır. Bu çalışmada, MASLD ile ilgili halka açık scRNA-seq veri setleri toplanmış ve literatürde önerilen en iyi uygulamalara uygun olarak yeniden analiz edilmiştir. Ayrıca, bu veri setlerinin görselleştirilmesi ve özel aşağı yönlü analizler için bir web aracı geliştirilmiştir. İnsan MASLD spektrum hastalarının karaciğerlerinden, iki farklı fare modelinden ve bir zebrafish modelinden elde edilen toplamda 16 veri seti, homojen bir şekilde ön işleme tabi tutulmuştur. Sirotik örnekler içeren iki insan veri seti ve bir fare ve bir zebrafish modelinden elde edilen fibrotik veri setleri, insan hastaları ve hayvan modelleri arasında karaciğer fibrozunun korunan mekanizmalarını ortaya çıkarmak amacıyla entegre edilmiştir. R Shiny'de geliştirilen web aracı, görselleştirmeler, hücre kümesi seçimi, farklı gen ekspresyonu analizi ve gen setleri ve gen setlerinin zenginleştirilmesini sağlamaktadır. Uygulamanın faydası, entegre veri setiyle gerçekleştirilen bir vaka çalışması ile gösterilmiştir. Sonuçlar, dört veri setinin her birinden hücreler içeren bir endotel kümesini içermekte olup, entegre veri seti üzerindeki farklı gen ekspresyonu analizi, üç tür arasında anlamlı şekilde modüle edilmiş, örneğin SYNPO ve TIMD4 gibi karaciğer fibrozisi ile ilişkili bilinen genler sağlamıştır. Sonuç olarak, bu tezde sunulan özel analiz iş akışı, bu ve diğer entegre veri setlerinin gelecekte daha fazla analiz edilmesiyle farklı MASLD aşamalarında korunan belirteçlerin tespit edilmesine olanak sağlayabilir.