Sitemap
Kongsi di Pinterest
Para saintis telah mendedahkan penyelidikan awal mereka untuk memetakan sel-sel dalam tubuh manusia.Imej Motortion/Getty
  • Penyelidik telah mendedahkan kemajuan yang telah mereka capai dalam mencipta peta sel-sel dalam tubuh manusia.
  • Mereka berkata peta sedemikian boleh membantu mendiagnosis dan merawat pelbagai penyakit.
  • Mereka membandingkan penyelidikan dengan Projek Genom Manusia, yang menyusun semua gen dalam genom manusia.

Hampir 20 tahun yang lalu, sepanjang dekadProjek Genom Manusiaselesai mengenal pasti, memetakan dan menjujukan sepenuhnya semua gen dalam genom manusia.

Ia merupakan satu pencapaian cemerlang yang telah membantu kemajuan besar dalam teknologi dan penyelidikan bioperubatan.

Minggu ini, pencapaian yang berpotensi lebih penting telah diperkenalkan apabila konsortium Human Cell Atlas (HCA) antarabangsa melancarkan peta terperinci lebih daripada 1 juta sel individu merentas 33 organ dan sistem.

Data yang dikeluarkan dalam empat kajian utama dalam jurnal Science, mewakili atlas sel silang tisu yang paling komprehensif di dunia.Ia merupakan batu loncatan utama ke arah matlamat HCA untuk memetakan semua jenis sel badan manusia.

"Atlas Sel Manusia sedang mengubah pemahaman kita tentang biologi dan penyakit," kata Sten Linnarsson, Ph.D., seorang profesor di Institut Karolinska di Sweden dan ahli Jawatankuasa Penganjur HCA. "Kajian merentas tisu ini mewakili peristiwa penting untuk HCA dan biologi sel tunggal dengan membolehkan perbandingan sistematik dan mendalam bagi jenis sel yang sama merentas pembangunan dan dewasa. Ia merupakan satu langkah ke hadapan yang hebat untuk menjana Atlas Sel Manusia bagi semua jenis sel dalam tubuh manusia, meletakkan asas untuk era baharu diagnosis, penjagaan kesihatan dan perubatan ketepatan.”

'Peta Google' badan

Pada sidang akhbar dalam talian, Sarah A.Teichmann, Ph.D., pengasas bersama dan ketua utama konsortium antarabangsa HCA dan ketua genetik selular di Institut Wellcome Sanger di Cambridge, England, menyamakan matlamat projek dengan mencipta “peta Google badan manusia — sebuah ' Peta Street View' bagi semua sel dan tisu.”

"Apa yang benar-benar dibuka oleh [HCA] ialah keupayaan untuk memahami tisu dalam semua kemuliaannya," tambah Aviv Regev, Ph.D., pengasas bersama projek dan ahli Institut Luas MIT dan Universiti Harvard di Massachusetts.

Penemuan - dan yang berjanji untuk mengikuti - akan membantu pemahaman penyelidik tentang penyakit, pembangunan vaksin, dan bidang seperti imunologi anti-tumor dan perubatan regeneratif, kata pakar.

Sebagai contoh, kata Teichmann, penyelidikan itu telah mendedahkan "bagaimana sel imun berkembang dengan cara yang baru dan tidak dijangka" - dalam usus, kelenjar timus, dan tisu lain, bukan hanya dalam sumsum tulang.

Regev berkata pemetaan sel "membantu kita memahami dengan tepat di mana penyakit timbul" di peringkat selular.

"Orang ramai sering menganggap genom sebagai pelan tindakan, tetapi ia benar-benar senarai bahagian,"Stephen Quake, Ph.D., pengasas Makmal Gempa, pusat penyelidikan biologi di Universiti Stanford di California, memberitahu Healthline.

Dibantu oleh pembelajaran mesin, keupayaan penyelidik HCA untuk memisahkan tisu kepada sel tunggal untuk dianalisis memberikan gambaran tentang cara "bahagian" genetik ini berfungsi bersama di seluruh badan.

"Genom ialah senarai bahagian, tetapi ia bukan operator - itu sel," tambah Regev. "Apabila anda mempunyai gen, anda perlu memahami di mana ia beroperasi."

Regev menyamakan projek HCA dengan "Projek Genom Manusia, tetapi dibuat untuk abad ke-21."

"HCA adalah proses terbuka sepenuhnya, dengan lebih daripada 2,000 saintis di 83 negara," katanya. "Itu tidak mungkin pada tahun 1990-an."

Menyasarkan penyakit pada peringkat selular

Pemetaan sel akan sangat berharga untuk pembangunan ubat, terapi gen, dan terapi selular, kata pakar.

"Jika anda menyasarkan sel tertentu, anda ingin tahu di mana lagi dalam badan sel itu dinyatakan,"Gempa berkata.

"Mengetahui di mana lagi sasaran anda dinyatakan adalah penting untuk mencegah ketoksikan," tambah Regev.

Dalam salah satu daripada empat kajian awal, penyelidik dari Institut Wellcome Sanger menyusun RNA daripada 330,000 sel imun tunggal untuk meningkatkan pemahaman tentang cara sel imun berfungsi dalam tisu yang berbeza.

"Dengan membandingkan sel imun tertentu dalam berbilang tisu daripada penderma yang sama, kami mengenal pasti 'rasa' memori sel T [imun] yang berbeza di kawasan badan yang berbeza, yang boleh mempunyai implikasi besar dalam menguruskan jangkitan," kata Teichmann. "Data kami yang tersedia secara terbuka akan menyumbang kepada Atlas Sel Manusia dan boleh berfungsi sebagai rangka kerja untuk mereka bentuk vaksin, atau untuk menambah baik reka bentuk terapi imun untuk menyerang kanser."

Dalam kajian kedua, pasukan penyelidikan yang diketuai Institut Sanger mencipta atlas komprehensif tentang sistem imun manusia yang sedang membangun.Kajian itu termasuk tisu yang terlibat dalam pembentukan darah dan sel imun dan mendedahkan bahawa jenis sel tertentu hilang apabila manusia semakin tua.Penyelidik berkata penemuan itu boleh meningkatkan kejuruteraan sel in-vitro dan penyelidikan perubatan regeneratif.

Regev mengetuai kajian ketiga yang menggunakan algoritma pembelajaran mesin untuk menganalisis bahan selular beku, mengatasi halangan penting dalam bidang penyelidikan yang biasanya perlu bergantung pada tisu segar untuk analisis.200,000 sel yang ditambahkan pada atlas oleh pasukan Institut Broad berjaya dikaitkan dengan 6,000 penyakit gen tunggal dan 2,000 penyakit genetik yang kompleks.

Regev berkata kajian itu "membuka jalan kepada kajian tisu daripada keseluruhan kohort pesakit pada tahap sel tunggal."

"Kami dapat mencipta peta jalan baharu untuk pelbagai penyakit, dengan mengaitkan sel secara langsung dengan biologi penyakit manusia dan gen berisiko penyakit merentas tisu," katanya.

'Tabula Sapiens'

Akhir sekali, kajian oleh Quake dan rakan sekerja di Chan Zuckerberg Biohub menggunakan penjujukan RNA sel tunggal sel hidup untuk menganalisis berbilang organ daripada satu penderma.

Itu membolehkan perbandingan tisu berbeza sambil mengawal faktor seperti latar belakang genetik, umur dan kesan persekitaran.

Atlas sel yang terhasil, yang merangkumi lebih daripada 400 jenis sel, digelar "The Tabula Sapiens."

"Tabula Sapiens ialah atlas rujukan yang menyediakan definisi molekul ratusan jenis sel merentas 24 organ dalam tubuh manusia," kata Quake.

Penemuan itu mendedahkan pandangan baharu tentang biologi selular, termasuk cara gen yang sama boleh disambung secara berbeza ke dalam pelbagai jenis sel dan cara klon sel imun boleh dikongsi merentas tisu.

Semua Kategori: Blog