Χαρτογράφηση κυττάρων στο ανθρώπινο σώμα: Οφέλη για την έρευνα ασθενειών

Για τις επόμενες διακοπές σας, δοκιμάστε να βγάλετε το GPS και το smartphone σας.

Αντ 'αυτού, οδηγείτε σε όλη τη χώρα χρησιμοποιώντας έναν από τους χάρτες που χρωστάτε στο δημοτικό σχολείο. Πιθανότατα έχει όλα τα κράτη σε αυτήν και ίσως μερικά ποτάμια και λίμνες.

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

Φυσικά, ίσως είναι ευκολότερο να φτάσετε εκεί που θα πάτε αν είχατε μερικές ακόμα λεπτομέρειες - όπως τους δρόμους και τους δρόμους, ακόμα και τα διόδια.

Τώρα φανταστείτε τι θα ήταν να βρούμε το δρόμο σας γύρω από το ανθρώπινο σώμα με ένα σχολικό σχολείο βαθμού μόνο των τρισεκατομμυρίων κυττάρων του.

Αυτό είναι το πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι επιστήμονες που προσπαθούν να κατανοήσουν και να βρουν νέες θεραπείες για ασθένειες όπως ο καρκίνος, το Αλτσχάιμερ και το άσθμα.

Ωστόσο, ένα φιλόδοξο νέο έργο που ανακοινώθηκε νωρίτερα αυτό το μήνα στο Λονδίνο για την κατασκευή ενός πλήρους χάρτη του ανθρώπινου σώματος ελπίζει να προσφέρει στους ερευνητές μια μικρή βοήθεια πλοήγησης.

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

Διαβάστε περισσότερα: Τι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ένα συνθετικό ανθρώπινο γονιδίωμα; »

Λεπτομερής χάρτης του ανθρώπινου σώματος

Πολλοί επιστημονικοί πόροι περιέχουν περίπου 200 διαφορετικούς τύπους κυττάρων στο ανθρώπινο σώμα - όπως το δέρμα, η καρδιά και τα μυϊκά κύτταρα.

Με τη συσσώρευση των τρισεκατομμυρίων κυττάρων στο σώμα σε μεγάλες ομάδες, όμως, χάνετε πολλά από τα στοιχεία.

Πολλές ιατρικές έρευνες γίνονται με τον ίδιο τρόπο, με τους ερευνητές να εξετάζουν τη μέση κυτταρική δραστηριότητα σε έναν ιστό και όχι την παραλλαγή που παρατηρείται σε ολόκληρο τον ιστό.

Ο Atlas Ανθρώπινου Κυττάρου θα ζουμ σε χάρτη - κάτω από το επίπεδο των επιμέρους κυττάρων.

Θα περιλαμβάνει μια απογραφή των κυτταρικών τύπων και υποτύπων στο σώμα, τις τοποθεσίες τους, τον τρόπο με τον οποίο αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου κατά τη διάρκεια της υγείας και της ασθένειας και ποια γονίδια ενεργοποιούνται σε κάθε κύτταρο.

Αυτός ο χάρτης αναφοράς θα είναι ένας ανοικτός πόρος που οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να στηρίξουν τη δική τους έρευνα.

Μερικοί ερευνητές έχουν συγκρίνει την πρωτοβουλία με το Σχέδιο Ανθρώπινου Γονιδιώματος (HGP) - το οποίο καταλόγισε την πλήρη ανθρώπινη γενετική ακολουθία - αν και το νέο πρόγραμμα αντιμετωπίζει πολλές μοναδικές προκλήσεις.

Διαφήμιση

"Οι τύποι δεδομένων που συλλέγονται σε κάθε έναν από τους μεμονωμένους κυτταρικούς πληθυσμούς - και μεμονωμένα κύτταρα - θα είναι πολύ πιο διαφορετικοί και θα υπάρξουν τεράστιες προκλήσεις στην ενσωμάτωση των δεδομένων που μπορεί να μην ήταν τόσο περίπλοκη το HGP, "Justin Balko, Pharm.Ο Δ., Ph. D., βοηθός καθηγητής της ιατρικής και της βιολογίας του καρκίνου στο Ιατρικό Κέντρο Πανεπιστημίου Vanderbilt, δήλωσε στην Healthline ένα μήνυμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.

Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Wellcome Trust Sanger, του Ευρύτερου Ινστιτούτου του MIT και του Χάρβαρντ και άλλων ιδρυμάτων ξεκίνησαν αρχικές συζητήσεις στο Λονδίνο στα μέσα Οκτωβρίου για το τι θα έμοιαζε αυτός ο χάρτης.

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

Η ομάδα έχει ήδη δεσμευτεί για χρηματοδότηση από την πρωτοβουλία Chan Zuckerberg, η οποία ανακοίνωσε πρόσφατα ότι έχει στόχο να «θεραπεύσει, να αποτρέψει ή να διαχειριστεί όλες τις ασθένειες μέχρι το τέλος αυτού του αιώνα». "

Διαβάστε περισσότερα: Πόσο θα βοηθήσει η πρωτοβουλία Chan Zuckerberg 3 δισεκατομμυρίων δολαρίων; »

Ανάλυση μεμονωμένων κυττάρων

Ο Atlas Ανθρώπινων Κυττάρων θα βοηθηθεί με νέα τεχνολογία σχεδιασμένη για την ανάλυση μεμονωμένων κυττάρων.

Διαφήμιση

Το 2012, ο Aviv Regev, Ph. D., από το Broad Institute, και οι συνεργάτες της χρησιμοποίησαν αυτήν την τεχνολογία για να εξετάσουν μια μικρή ομάδα ανοσοκυττάρων που ονομάζονται δενδριτικά κύτταρα. Από τα φαινομενικά 18 πανομοιότυπα κύτταρα, τα τρία ενεργοποιούσαν διαφορετικά γονίδια από τα άλλα.

«Ήμασταν αμέσως καταπλήσσω», είπε ο Regev στο Ατλαντικό. «Ήταν σαν να πιστεύαμε ότι όλοι σε μια πόλη φορούσαν πράσινα πουκάμισα και αποδείχθηκε ότι κάποιοι φορούσαν μπλε και κάποιοι φορούσαν κίτρινο χρώμα. "

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

Βρήκε ακόμα μεγαλύτερη διακύμανση όταν εξέτασε περισσότερα από 1, 700 δενδριτικά κύτταρα.

Το κόστος αυτών των τεχνολογιών έχει μειωθεί δραματικά τα τελευταία χρόνια, γεγονός που θα επιταχύνει το έργο.

Σύμφωνα με τον Ατλαντικό, το 2012 ο Regev δαπάνησε χιλιάδες δολάρια για να αναλύσει μόνο αυτά τα 18 δενδριτικά κύτταρα. Ένα χρόνο αργότερα η τιμή ήταν κάτω από 10 δολάρια ανά κελί.

Άλλες μέθοδοι επιτρέπουν τώρα στους ερευνητές να αναλύουν εκατοντάδες χιλιάδες κύτταρα ταυτόχρονα - σε μόλις 6 σεντ ανά κύτταρο.

Έχοντας μια ολοκληρωμένη εικόνα ή κατάλογο όλων των τύπων κυττάρων σε φυσιολογικό ιστό τελικά θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε ποια κύτταρα μετατρέπονται σε καρκίνο. Justin Balko, Ιατρικό Κέντρο Πανεπιστημίου Vanderbilt

Αυτή η λεπτομερέστερη προσέγγιση για την κατανόηση των ιστών έχει πολλές πιθανές εφαρμογές, όπως στην έρευνα για τον καρκίνο.

Η κατοχή μιας ολοκληρωμένης εικόνας ή καταλόγου όλων των τύπων κυττάρων σε φυσιολογικό ιστό θα μας βοηθήσει τελικά να καταλάβουμε ποια κύτταρα μετατρέπονται σε καρκίνο και με βάση τη βιολογία τους, αυτό σίγουρα θα οδηγήσει σε συμβουλές για καλύτερες θεραπείες », δήλωσε ο Balko.

Οι ερευνητές που χρησιμοποιούν βλαστοκύτταρα για την αναγέννηση βλαβερών ή χαμένων ιστών μπορεί επίσης να ωφεληθούν - πώς ξέρετε τι να χτίσετε αν δεν γνωρίζετε ποιους τύπους κυττάρων υπάρχουν σε ιστό;

Ακόμη και η χρήση του CRISPR για την επεξεργασία του DNA θα μπορούσε να ενισχυθεί με την καλύτερη κατανόηση του τρόπου λειτουργίας και αλληλεπίδρασης των κυττάρων κατευθύνοντας τους ερευνητές προς τα σωστά γονίδια για επεξεργασία.

Όχι όλοι οι ερευνητές που ήρθαν σε επαφή με την Healthline γνώριζαν ακόμη την πρωτοβουλία Ανθρώπινο Κυτταρικό Atlas, οπότε μπορεί να χρειαστεί αρκετός χρόνος για να πραγματοποιηθεί ο πλήρης αντίκτυπος αυτού του έργου.

Ωστόσο, ορισμένοι ερευνητές είναι αισιόδοξοι για το δυναμικό.

"Θα είναι πολύ συναρπαστικό να δούμε πώς λειτουργεί το έργο", δήλωσε ο Balko."Καθώς υπάρχουν περισσότερες λεπτομέρειες, πολλοί από εμάς θα αρχίσουμε να σκεφτόμαστε τις πρώτες κατευθύνσεις για να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα συναρπαστικά δεδομένα για να προωθήσουμε την κατανόηση της βιολογίας του καρκίνου και την ανάπτυξη νέων θεραπειών για τον καρκίνο. "

Διαβάστε περισσότερα: Η επεξεργασία γονιδίων CRISPR λαμβάνει έγκριση για θεραπεία καρκίνου»