Human Skin Cell Atlas: Umfassendes Nachschlagewerk geplant

Bisher fehlt ein Atlas menschlicher Hautzellen. Ein internationales Expertenteam hat nun in einer Übersichtsarbeit einen Fahrplan als ersten Schritt auf dem Weg zu einem umfassenden Referenzwerk zu diesem wichtigen Thema aufgestellt.

Um ihre zahlreichen Funktionen zu erfüllen und die ausgeprägte regionale Spezifität aufrechtzuerhalten, besteht die Haut aus mehreren unterschiedlichen Zelltypen. Mithilfe der Einzelzell-RNA-Sequenzierung (scRNA-seq) können Forschende die Genexpressionssignaturen vieler einzelner Zellen in Geweben untersuchen und dann bioinformatisch auswerten, wie sie zusammenarbeiten, um als Gewebe zu funktionieren.

Maksim Plikus von der Abteilung für Entwicklungs- und Zellbiologie an der University of California, USA, erklärt: „Viele Mitautoren dieser Übersichtsarbeit waren frühe Anwender der Einzelzelltechnologie. Diese Technologie erfordert ein tiefgreifendes Verständnis bioinformatischer Ansätze und detaillierte Kenntnisse der konservierten Genexpressionsmerkmale verschiedener Hautzelltypen.“ Das Forschungsfeld habe nun einen kritischen Wendepunkt erreicht, an dem ein Referenzhandbuch für die Einzelzellzusammensetzung der normalen menschlichen Haut dringend benötigt werde. Als Antwort auf diesen kritischen Bedarf ist der Human Cell Atlas ein internationales Basisprojekt zur Erstellung einer umfassenden Einzelzell-Referenz für jedes menschliche Organ.

Maria Kasper von der Abteilung für Zell- und Molekularbiologie des Karolinska-Instituts in Schweden, fügt hinzu: „Da uns die Biologie der menschlichen Haut am Herzen liegt und wir uns mit Einzelzellmethoden auskennen, haben wir diese Übersichtsarbeit als Leitfaden für das Erreichen des Ziels der Erstellung des Hautzellatlas zusammengestellt. Diese Übersicht, eine Art Fahrplan, wird der erste Schritt sein, gefolgt von einer gemeinsamen Anstrengung, den eigentlichen Atlas zu erstellen.”

Der erste Atlas wird auf sequenzierten Zellen basieren, die von gesunder menschlicher Haut stammen. Die Autorinnen und Autoren stellen sich vor, dass dieser Atlas dann als Grundlage verwendet wird, um auch molekulare Unterschiede aufzudecken, die bei Hautkrankheiten auftreten. Nach Fertigstellung und Bereitstellung als Open-Source-Online-Ressource wird es möglich sein, einen Atlas für die halbautomatische Zuordnung von patientenspezifischen Veränderungen in zukünftigen scRNA-seq-Daten zu verwenden. Darüber hinaus könnte der Hautzellatlas in Zukunft zur Unterstützung der personalisierten Medizin verwendet werden, zum Beispiel für die einzelzellbasierte personalisierte Diagnostik von Hautkrankheiten.

Das Review ist eine Sammlung von Erkenntnissen von Hautexperten, die von Grundlagenforschern bis zu Klinikern und von Auszubildenden bis zu erfahrenen Prüfärzten reichen. Es umreißt die wichtigsten Überlegungen für den Atlas, um Hautzellen auf fünf Ebenen umfassend darzustellen: räumlich, zeitlich, geschlechtlich, in Bezug auf die Herkunft und die Wundreaktion. Als Teil des Fahrplans für die Entwicklung des Hautzellatlasses betonen die Expertinnen und Experten auch die Bedeutung einer globalen Repräsentation, die die Haut der gesamten menschlichen Bevölkerung widerspiegelt, und nicht nur die ausgewählter menschlicher Gruppen, die in der biomedizinischen Forschung in der Regel überrepräsentiert sind.