Cellekortlægning i det menneskelige legeme: Fordele ved forskning i sygdomme
Indholdsfortegnelse:
For din næste ferie, skal du prøve at dublere din GPS og smartphone.
Kør i stedet over landet ved hjælp af et af de kort, du har farvet i grundskolen. Det har sandsynligvis alle staterne på det og måske nogle floder og søer.
AnnonceAdvertisementDet kan selvfølgelig være nemmere at komme hen, hvor du skal hen, hvis du havde nogle flere detaljer - ligesom gaderne og veje, og endda vejene.
Forestil dig nu, hvordan det ville være at finde vej rundt i menneskekroppen med kun en karakterskole skitsering af dets trillioner celler.
Det er problemet, som forskere forsøger at forstå og finde nye behandlinger for sygdomme som kræft, Alzheimer og astma.
AnnonceMen et ambitiøst nyt projekt annoncerede tidligere i denne måned i London for at opbygge et komplet kort over menneskekroppen håber at give forskerne en lille navigationshjælp.
"Cellen er nøglen til at forstå biologien for sundhed og sygdom, men vi er for tiden begrænsede i vores forståelse for, hvordan cellerne er forskellige på tværs af hvert organ, eller endda hvor mange celletyper der findes i legeme ", Sarah Teichmann, Ph.D., leder af cellulær genetik hos Sanger Institute, sagde i en pressemeddelelse til mødet.
AnnonceAdvertisementLæs mere: Hvad kunne et syntetisk humant genom anvendes til? »
Detaljeret kort over menneskekroppen
Mange videnskabsressourcer indeholder ca. 200 forskellige typer celler i menneskekroppen - såsom hud-, hjerte- og muskelceller.
Ved at pumpe trillionerne af celler i kroppen i store grupper, taber du dog mange af detaljerne.
Meget medicinsk forskning sker på samme måde, hvor forskere ser på den gennemsnitlige cellulære aktivitet i et væv i stedet for den variation, der forekommer i hele vævet.
Human Cell Atlas ville zoome ind på kortet - ned til det enkelte celle niveau.
AnnonceAdvertisementDet vil indeholde en oversigt over celletyperne og undertyperne i kroppen, deres placeringer, hvordan de ændrer sig over tid under helbred og sygdom, og hvilke gener er tændt i hver celle.
Dette referencekort ville være en åben ressource, som forskere kan bruge til at støtte deres egen forskning.
Nogle forskere har sammenlignet initiativet til Human Genome Project (HGP) - som katalogiserede den fulde menneskelige genetiske sekvens - selv om det nye projekt står over for mange unikke udfordringer.
Annonce"De typer data, der skal indsamles inden for hver enkelt cellepopulation - og individuelle celler - vil være meget mere forskelligartede, og der vil være store udfordringer i dataintegration, der måske ikke har været så kompliceret i HGP, "Justin Balko, Pharm.D., Ph.D., en assisterende professor i medicin og kræftbiologi på Vanderbilt University Medical Center, fortalte Healthline i en email.
Forskere fra Wellcome Trust Sanger Institute, Broad Institute of MIT og Harvard og andre institutioner begyndte indledende diskussioner i London i midten af oktober af, hvordan dette kort ville se ud.
AnnonceAdvertisementGruppen har allerede en forpligtelse til at finansiere fra Chan Zuckerberg-initiativet, som for nylig meddelte, at den har til formål at "helbrede, forebygge eller styre al sygdom ved udgangen af dette århundrede. "
Læs mere: Hvor meget vil Chan Zuckerberg $ 3 milliarder initiativ hjælpe? »
Analyse af enkeltceller
Human Cell Atlas vil blive støttet af ny teknologi designet til analyse af enkeltceller.
AnnonceI 2012 brugte Aviv Regev, Ph.D., fra Broad Institute og hendes kolleger denne teknologi til at se på en lille gruppe af immunceller kaldet dendritiske celler. Af de tilsyneladende 18 identiske celler tændte tre forskellige gener ud end de andre.
"Vi blev straks forbløffet," fortalte Regev Atlanterhavet. "Det var som om vi troede, at alle i en by havde grønne skjorter, og det viste sig at nogle havde blå og nogle var gule. "
AnnonceAdvertisementHun fandt endnu større variation, da hun undersøgte mere end 1, 700 dendritiske celler.
Omkostningerne ved disse teknologier er faldet drastisk de seneste år, hvilket skulle fremskynde projektet.
Ifølge Atlanterhavet tilbragte Regev i 2012 tusindvis af dollars for at analysere kun de 18 dendritiske celler. Et år senere var prisen ned til 10 dollars pr. Celle.
Andre metoder giver nu forskere mulighed for at analysere hundredtusinder af celler på samme tid - kun 6 cent pr. Celle.
At have et omfattende billede eller katalog over alle celletyper i normalt væv vil i sidste ende hjælpe os med at finde ud af, hvilke celler der omdannes til kræft. Justin Balko, Vanderbilt University Medical CenterDenne mere detaljerede tilgang til forståelse af væv har mange potentielle anvendelser, såsom i kræftforskning.
"At have et omfattende billede eller katalog over alle celletyper i normalt væv, vil i sidste ende hjælpe os med at finde ud af, hvilke celler der omdannes til kræft, og baseret på deres biologi, vil det helt sikkert føre til tip til bedre behandlinger," sagde Balko.
Forskere, der bruger stamceller til at regenerere beskadigede eller tabte væv, kan også være til gavn - hvordan ved du hvad man skal bygge, hvis man ikke ved, hvilke typer celler der er i et væv?
Selv brugen af CRISPR til redigering af DNA kunne understøttes af en bedre forståelse af, hvordan celler virker og interagerer ved at lede forskere mod de rigtige gener til at redigere.
Ikke alle forskere, der blev kontaktet af Healthline, var endda opmærksomme på Human Cell Atlas-initiativet, så det kan tage lidt tid for hele projektet at realisere dette projekt.
Men nogle forskere er optimistiske over potentialet.
"Det vil være meget spændende at se, hvordan projektet spiller ud", sagde Balko."Da flere detaljer bliver tilgængelige, vil mange af os begynde at tænke på tidlige retninger for at bruge disse spændende data for at fremme vores forståelse af kræftbiologi og udviklingen af nye kræftterapier. "
Læs mere: CRISPR genredigering får godkendelse til kræftbehandling»
