Сопоставление клеток в организме человека: преимущества для исследования болезней
Оглавление:
Для вашего следующего отпуска попробуйте перехватить GPS и смартфон.
Вместо этого проезжайте по стране, используя одну из тех карт, которые вы покрасили в начальную школу. Вероятно, на нем есть все штаты и, возможно, несколько рек и озер.
РекламаРекламаКонечно, может быть проще добраться туда, куда вы едете, если у вас есть еще несколько деталей - например, улицы и дороги и даже пошлины.
Теперь представьте, каково это было бы найти свой путь вокруг человеческого тела только с эскизом школьных классов его триллионов клеток.
Это проблема, с которой сталкиваются ученые, пытающиеся понять и найти новые методы лечения таких заболеваний, как рак, болезнь Альцгеймера и астма.
РекламаНо амбициозный новый проект, объявленный в начале этого месяца в Лондоне, чтобы построить полную карту человеческого тела, надеется дать исследователям небольшую навигационную помощь.
«Клетка является ключом к пониманию биологии здоровья и болезней, но в настоящее время мы ограничены в понимании того, как клетки различаются по каждому органу или даже сколько типов клеток есть в тело », сказала Сара Тихманн, доктор философии, руководитель клеточной генетики в Институте Сангера, в пресс-релизе для встречи.
РекламаРекламаПодробнее: для чего можно использовать синтетический человеческий геном? »
Подробная карта человеческого тела
Многие научные ресурсы перечисляют около 200 различных типов клеток в организме человека, таких как кожа, сердце и мышечные клетки.
Погружая триллионы клеток в тело в большие группы, вы теряете многие детали.
Многое медицинское исследование проводится таким же образом, когда исследователи рассматривают среднюю клеточную активность в ткани, а не вариацию, которая происходит во всей ткани.
Атлас человеческих клеток увеличит карту - вплоть до уровня отдельных ячеек.
AdvertisementAdvertisementОн будет включать инвентаризацию типов и подтипов клеток в теле, их местоположениях, их изменении во времени во время здоровья и болезни и генов, включенных в каждую клетку.
Эта справочная карта будет открытым ресурсом, который ученые могут использовать для поддержки своих собственных исследований.
Некоторые исследователи сравнили инициативу с проектом генома человека (HGP), который каталогизировал полную генетическую последовательность человека, хотя новый проект сталкивается со многими уникальными проблемами.
Реклама«Типы данных, которые будут собираться в пределах каждой из отдельных популяций клеток, и отдельных клеток, будут гораздо более разнообразными, и в интеграции данных будут огромные проблемы, которые могут быть не столь сложными в HGP ", Джастин Балко, Фарм.D., Ph.D., доцент медицины и раковой биологии в Медицинском центре Университета Вандербильта, рассказал Healthline в электронном письме.
Исследователи из Wellcome Trust Sanger Institute, Broad Institute of MIT и Harvard и другие учреждения начали начальные дискуссии в Лондоне в середине октября о том, как будет выглядеть эта карта.
РекламаРекламаУ группы уже есть обязательство финансировать из Инициативы Чан Цукерберга, которая недавно объявила о том, что она стремится «вылечить, предотвратить или обойти все болезни к концу этого столетия». «
Подробнее: Сколько поможет инициатива Чан Цукерберга на $ 3 млрд? »
Анализ одиночных ячеек
Человеческому клеточному атласу будет помогать новая технология, предназначенная для анализа одиночных клеток.
РекламаВ 2012 году Авив Регев, доктор философии, из Broad Institute, и ее коллеги использовали эту технологию, чтобы посмотреть на небольшую группу иммунных клеток, называемых дендритными клетками. Из каждых 18 идентичных ячеек три человека включали разные гены, чем другие.
«Мы были сразу поражены, - сказал Регев Атлантике.« Мы думали, что все в городе носили зеленые рубашки, и оказалось, что некоторые из них были синими, а некоторые - желтыми. «
РекламаРекламаОна обнаружила еще большую вариацию, когда проверила более 1 700 дендритных клеток.
В последние годы стоимость этих технологий резко снизилась, что должно ускорить проект.
Согласно Атлантике, в 2012 году Регев потратил тысячи долларов на анализ только этих 18 дендритных клеток. Год спустя цена снизилась до 10 долларов за ячейку.
Другие методы теперь позволяют исследователям одновременно анализировать сотни тысяч ячеек - всего 6 центов на ячейку.
Наличие полной картины или каталога всех типов клеток в нормальной ткани в конечном итоге поможет нам понять, какие клетки превращаются в рак. Джастин Балко, медицинский центр Университета ВандербильтаЭтот более подробный подход к пониманию тканей имеет много потенциальных применений, таких как исследования рака.
«Наличие всеобъемлющей картины или каталога всех типов клеток в нормальной ткани в конечном итоге поможет нам понять, какие клетки трансформируются в рак, и, основываясь на их биологии, это, несомненно, приведет к намекам на лучшую терапию», - сказал Балко.
Исследователи, которые используют стволовые клетки для регенерации поврежденных или потерянных тканей, также могут принести пользу - как вы знаете, что строить, если вы не знаете, какие типы клеток находятся в ткани?
Даже использование CRISPR для редактирования ДНК может помочь лучше понять, как клетки работают и взаимодействуют, направляя исследователей в правильные гены для редактирования.
Не каждый исследователь, связанный с Healthline, даже знал о инициативе Human Cell Atlas, поэтому может потребоваться некоторое время для полного воздействия этого проекта на реализацию.
Тем не менее, некоторые исследователи с оптимизмом смотрят на потенциал.
«Будет очень интересно посмотреть, как выглядит проект, - сказал Балко.«По мере появления более подробной информации многие из нас начнут думать о ранних направлениях использования этих захватывающих данных, чтобы продвинуть наше понимание биологии рака и разработки новых методов лечения рака. «
Подробнее: редактирование гена CRISPR получает одобрение для лечения рака»
