Cellekartlegging i menneskekroppen: Fordeler for å undersøke sykdommer
Innholdsfortegnelse:
For din neste ferie, prøv å dike din GPS og smarttelefon.
Kjør over hele landet ved å bruke ett av de kartene du har farget i grunnskolen. Det har sannsynligvis alle delene på det og kanskje noen elver og innsjøer.
AnnonseringAdvertisementSelvfølgelig kan det være lettere å komme dit du skal hvis du hadde noen flere detaljer - som gater og veier, og til og med tollene.
Forestill deg nå hvordan det ville være å finne veien rundt menneskekroppen med bare en karakterskole skissert av trillioner av celler.
Det er problemet som forskere prøver å forstå og finne nye behandlinger for sykdommer som kreft, Alzheimer og astma.
AnnonseringMen et ambisiøst nytt prosjekt annonserte tidligere denne måneden i London for å bygge et komplett kart over menneskekroppenes håp om å gi forskerne litt navigasjonshjelp.
"Cellen er nøkkelen til å forstå biologien av helse og sykdom, men vi er for tiden begrenset i vår forståelse av hvordan celler varierer over hvert organ, eller til og med hvor mange celletyper det er i kropp ", Sarah Teichmann, Ph.D., leder av cellulær genetikk ved Sanger Institute, sa i en pressemelding for møtet.
AdvertisementAdvertisementLes mer: Hva kan et syntetisk menneskelig genom brukes til? »
Detaljert kart over menneskekroppen
Mange naturvitenskapelige ressurser lister rundt 200 forskjellige typer celler i menneskekroppen - som hud, hjerte og muskelceller.
Ved å plukke trillioner celler i kroppen i store grupper, mister du mange av detaljene.
Mye medisinsk forskning er gjort på samme måte, med forskere som ser på den gjennomsnittlige cellulære aktiviteten i et vev i stedet for variasjonen som oppstår gjennom hele vevet.
Human Cell Atlas vil zoome inn på kartet - ned til det individuelle cellenivået.
AnnonseAdvertiseDet vil inneholde en oversikt over celletyper og undertyper i kroppen, deres plasseringer, hvordan de endres over tid under helse og sykdom, og hvilke gener er slått på i hver celle.
Dette referansekartet vil være en åpen ressurs som forskere kan bruke til å støtte sin egen forskning.
Noen forskere har sammenlignet initiativet til Human Genome Project (HGP) - som katalogiserte hele menneskelige genetiske sekvensen - selv om det nye prosjektet står overfor mange unike utfordringer.
Annonsering"Datatypene som skal samles inn i hver enkelt cellepopulasjon - og individuelle celler - vil være mye mer varierte, og det vil være store utfordringer i dataintegrasjon som kanskje ikke har vært så komplisert i HGP, "Justin Balko, Pharm.D., Ph.D., en assisterende professor i medisin og kreftbiologi ved Vanderbilt University Medical Center, fortalte Healthline i en epost.
Forskere fra Wellcome Trust Sanger Institute, Broad Institute of MIT og Harvard, og andre institusjoner begynte første diskusjoner i London i midten av oktober av hva dette kartet ville se ut.
AnnonsebyråGruppen har allerede en forpliktelse til finansiering fra Chan Zuckerberg-initiativet, som nylig annonserte at den har til hensikt å "kurere, forebygge eller behandle all sykdom ved slutten av dette århundret. "
Les mer: Hvor mye vil Chan Zuckerberg $ 3 milliarder initiativ hjelpe? »
Analyse av enkeltceller
Human Cell Atlas vil bli støttet av ny teknologi designet for å analysere enkeltceller.
AnnonseI 2012 brukte Aviv Regev, Ph.D., fra Broad Institute, og hennes kolleger denne teknologien til å se på en liten gruppe immunceller kalt dendritiske celler. Av de tilsynelatende 18 identiske celler, slått tre på forskjellige gener enn de andre.
"Vi ble umiddelbart forbløffet," sa Regev Atlanterhavet. "Det var som om vi trodde at alle i en by hadde grønne skjorter, og det viste seg at noen hadde blå og noen hadde gule. "
AnnonseAdvertisementHun fant enda større variasjon da hun undersøkte mer enn 1, 700 dendritiske celler.
Kostnaden for disse teknologiene har falt dramatisk de siste årene, noe som burde fremskynde prosjektet.
Ifølge Atlanterhavet brukte Regev i 2012 tusenvis av dollar for å analysere bare de 18 dendritiske cellene. Et år senere var prisen ned til 10 dollar per celle.
Andre metoder tillater nå forskere å analysere hundrevis av celler samtidig - bare 6 cent per celle.
Å ha et omfattende bilde eller katalog over alle celletyper i normalt vev, vil til slutt hjelpe oss å finne ut hvilke celler som forvandles til kreft. Justin Balko, Vanderbilt University Medical CenterDenne mer detaljerte tilnærmingen til å forstå vev har mange mulige anvendelser, som for eksempel i kreftforskning.
"Å ha et omfattende bilde eller katalog over alle celletyper i normalt vev, vil til slutt hjelpe oss med å finne ut hvilke celler som forvandles til kreft, og basert på deres biologi, vil dette sikkert føre til hint på bedre behandlinger," sa Balko.
Forskere som bruker stamceller til å regenerere skadet eller tapt vev, kan også være til nytte - hvordan vet du hva du skal bygge hvis du ikke vet hvilke typer celler som er i et vev?
Selv bruk av CRISPR for å redigere DNA kan støttes av en bedre forståelse av hvordan celler fungerer og interagerer ved å lede forskere mot de riktige genene som skal redigeres.
Ikke alle forskere kontaktet av Healthline var til og med klar over Human Cell Atlas-initiativet, så det kan ta litt tid for hele prosjektets full effekt å bli realisert.
Likevel er enkelte forskere optimistiske over potensialet.
"Det vil være veldig spennende å se hvordan prosjektet spiller ut," sa Balko."Etter hvert som flere detaljer blir tilgjengelige, vil mange av oss begynne å tenke på tidlige veibeskrivelser for å bruke disse spennende dataene for å fremme vår forståelse av kreftbiologi og utvikling av nye kreftbehandlingsformer. "
Les mer: CRISPR-genredigering får godkjenning for kreftbehandling»
