Sitemap
แบ่งปันบน Pinterest
นักวิทยาศาสตร์ได้เปิดเผยการวิจัยเบื้องต้นเกี่ยวกับการทำแผนที่เซลล์ในร่างกายมนุษย์รูปภาพ Motortion / Getty
  • นักวิจัยได้เปิดเผยความคืบหน้าในการสร้างแผนที่ของเซลล์ในร่างกายมนุษย์
  • พวกเขากล่าวว่าแผนที่ดังกล่าวสามารถช่วยวินิจฉัยและรักษาโรคต่างๆ ได้
  • พวกเขาเปรียบเทียบงานวิจัยกับโครงการจีโนมมนุษย์ซึ่งจัดลำดับยีนทั้งหมดในจีโนมมนุษย์

เมื่อเกือบ 20 ปีที่แล้ว นานนับทศวรรษโครงการจีโนมมนุษย์เสร็จสิ้นการระบุ ทำแผนที่ และจัดลำดับยีนทั้งหมดในจีโนมมนุษย์อย่างสมบูรณ์

เป็นความสำเร็จที่ก้าวล้ำซึ่งช่วยพัฒนาเทคโนโลยีและการวิจัยด้านชีวการแพทย์ที่สำคัญ

สัปดาห์นี้ มีการนำเสนอความสำเร็จที่อาจสำคัญยิ่งยิ่งขึ้นไปอีกเมื่อกลุ่มสมาคม Human Cell Atlas (HCA) ระหว่างประเทศเปิดเผยแผนที่โดยละเอียดของเซลล์มากกว่า 1 ล้านเซลล์ใน 33 อวัยวะและระบบ

ข้อมูลที่เผยแพร่ในการศึกษาสำคัญสี่ชิ้นในวารสาร Science แสดงถึง Atlases ของเซลล์ข้ามเนื้อเยื่อที่ครอบคลุมมากที่สุดในโลกเป็นก้าวสำคัญสู่เป้าหมายของ HCA ในการทำแผนที่เซลล์ทุกประเภทของร่างกายมนุษย์

“Human Cell Atlas กำลังเปลี่ยนแปลงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับชีววิทยาและโรค” Sten Linnarsson, Ph.D., ศาสตราจารย์ที่ Karolinska Institutet ในสวีเดนและสมาชิกคณะกรรมการจัดงาน HCA กล่าว "การศึกษาข้ามเนื้อเยื่อเหล่านี้เป็นก้าวสำคัญของ HCA และชีววิทยาเซลล์เดียว โดยทำให้สามารถเปรียบเทียบเซลล์ชนิดเดียวกันในเชิงลึกอย่างเป็นระบบในพัฒนาการและวัยผู้ใหญ่ได้ พวกเขาเป็นขั้นตอนที่ดีในการสร้าง Human Cell Atlas ของเซลล์ทุกประเภทในร่างกายมนุษย์ โดยเป็นการวางรากฐานสำหรับยุคใหม่ของการวินิจฉัย การดูแลสุขภาพ และยาที่แม่นยำ”

'Google map' ของร่างกาย

ในงานแถลงข่าวออนไลน์ Sarah A.Teichmann, Ph.D., ผู้ร่วมก่อตั้งและผู้นำหลักของกลุ่มความร่วมมือระหว่างประเทศของ HCA และหัวหน้าแผนกพันธุศาสตร์เซลล์ที่ Wellcome Sanger Institute ในเคมบริดจ์ ประเทศอังกฤษ เปรียบเป้าหมายของโครงการในการสร้าง “แผนที่ Google ของร่างกายมนุษย์ — a ' แผนที่ Street View ของเซลล์และเนื้อเยื่อทั้งหมด”

Aviv Regev, Ph.D. ผู้ร่วมก่อตั้งโครงการและสมาชิกของ Broad Institute of MIT และ Harvard University ในแมสซาชูเซตส์กล่าวว่า "สิ่งที่ [HCA] เปิดกว้างจริงๆ คือความสามารถในการทำความเข้าใจเนื้อเยื่อในทุกรัศมี"

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าการค้นพบนี้และที่สัญญาว่าจะปฏิบัติตามจะช่วยให้นักวิจัยเข้าใจโรค การพัฒนาวัคซีน และพื้นที่ต่างๆ เช่น ภูมิคุ้มกันวิทยาต้านเนื้องอกและเวชศาสตร์ฟื้นฟู

ตัวอย่างเช่น Teichmann กล่าว การวิจัยได้เปิดเผยแล้วว่า “เซลล์ภูมิคุ้มกันพัฒนาในรูปแบบใหม่ที่คาดไม่ถึงได้อย่างไร” ในลำไส้ ต่อมไทมัส และเนื้อเยื่ออื่นๆ ไม่ใช่แค่ในไขกระดูก

Regev กล่าวว่าการทำแผนที่เซลล์ "ช่วยให้เราเข้าใจได้อย่างแม่นยำว่าโรคเกิดขึ้นที่ใด" ในระดับเซลล์

“ผู้คนมักคิดว่าจีโนมเป็นพิมพ์เขียว แต่จริงๆ แล้วมันคือรายการชิ้นส่วน”Stephen Quake, Ph.D. ผู้ก่อตั้ง Quake Lab ศูนย์วิจัยทางชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในแคลิฟอร์เนียกล่าวกับ Healthline

โดยได้รับความช่วยเหลือจากการเรียนรู้ด้วยเครื่อง ความสามารถของนักวิจัย HCA ในการแยกเนื้อเยื่อออกเป็นเซลล์เดียวสำหรับการวิเคราะห์ ให้ข้อมูลเชิงลึกว่า "ส่วนต่างๆ" ทางพันธุกรรมเหล่านี้ทำงานร่วมกันอย่างไรทั่วร่างกาย

“จีโนมคือรายการชิ้นส่วน แต่ไม่ใช่ตัวดำเนินการ นั่นคือเซลล์” Regev กล่าวเสริม “เมื่อคุณมียีนแล้ว คุณต้องเข้าใจว่าพวกมันทำงานที่ไหน”

Regev เปรียบโครงการ HCA กับ "โครงการจีโนมมนุษย์ แต่สร้างขึ้นสำหรับศตวรรษที่ 21"

“HCA เป็นกระบวนการที่เปิดกว้างอย่างสมบูรณ์ โดยมีนักวิทยาศาสตร์มากกว่า 2,000 คนใน 83 ประเทศ” เธอกล่าว “นั่นเป็นไปไม่ได้ในปี 1990”

กำหนดเป้าหมายโรคในระดับเซลล์

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าการทำแผนที่เซลล์จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการพัฒนายา การบำบัดด้วยยีน และการบำบัดด้วยเซลล์

“หากคุณกำหนดเป้าหมายไปยังเซลล์ใดเซลล์หนึ่ง คุณต้องการทราบว่าเซลล์นั้นแสดงอยู่ที่ใดในร่างกาย”แผ่นดินไหวกล่าวว่า

“การรู้ว่าเป้าหมายของคุณแสดงไว้ที่ใดอีกเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันความเป็นพิษ” Regev กล่าวเสริม

ในการศึกษาเบื้องต้นหนึ่งในสี่ชิ้นนี้ นักวิจัยจาก Wellcome Sanger Institute ได้จัดลำดับ RNA จากเซลล์ภูมิคุ้มกันเดี่ยวจำนวน 330,000 เซลล์ เพื่อปรับปรุงความเข้าใจว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันทำงานอย่างไรในเนื้อเยื่อต่างๆ

"โดยการเปรียบเทียบเซลล์ภูมิคุ้มกันเฉพาะในเนื้อเยื่อหลาย ๆ จากผู้บริจาครายเดียวกัน เราได้ระบุ 'รสชาติ' ของหน่วยความจำ T [ภูมิคุ้มกัน] ที่แตกต่างกันในส่วนต่างๆ ของร่างกาย ซึ่งอาจมีผลกระทบอย่างมากในการจัดการกับการติดเชื้อ" Teichmann กล่าว “ข้อมูลที่เปิดเผยอย่างเปิดเผยของเราจะนำไปสู่ ​​Human Cell Atlas และสามารถใช้เป็นกรอบสำหรับการออกแบบวัคซีน หรือเพื่อปรับปรุงการออกแบบภูมิคุ้มกันบำบัดเพื่อโจมตีมะเร็ง”

ในการศึกษาครั้งที่สอง ทีมวิจัยที่นำโดยสถาบัน Sanger ได้สร้างแผนที่ที่ครอบคลุมเกี่ยวกับระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ที่กำลังพัฒนาการศึกษานี้รวมเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเลือดและเซลล์ภูมิคุ้มกัน และพบว่าเซลล์บางชนิดสูญเสียไปเมื่ออายุมากขึ้นนักวิจัยกล่าวว่าการค้นพบนี้สามารถสนับสนุนวิศวกรรมเซลล์ในหลอดทดลองและการวิจัยด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟู

Regev เป็นผู้นำการศึกษาครั้งที่สามซึ่งใช้อัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อวิเคราะห์วัสดุเซลล์แช่แข็ง เอาชนะอุปสรรคสำคัญในด้านการวิจัยที่โดยทั่วไปแล้วจะต้องอาศัยเนื้อเยื่อสดในการวิเคราะห์เซลล์ 200,000 เซลล์ที่เพิ่มลงใน Atlas โดยทีม Broad Institute เกี่ยวข้องกับโรคยีนเดี่ยว 6,000 โรคและโรคทางพันธุกรรมที่ซับซ้อน 2,000 โรค

Regev กล่าวว่าการศึกษา "เปิดทางไปสู่การศึกษาเนื้อเยื่อจากกลุ่มผู้ป่วยทั้งหมดในระดับเซลล์เดียว"

"เราสามารถสร้างแผนงานใหม่สำหรับโรคต่างๆ โดยเชื่อมโยงเซลล์โดยตรงกับชีววิทยาของโรคของมนุษย์และยีนที่มีความเสี่ยงต่อโรคทั่วเนื้อเยื่อ" เธอกล่าว

'ทาบูลา เซเปียนส์'

สุดท้าย การศึกษาโดย Quake และเพื่อนร่วมงานที่ Chan Zuckerberg Biohub ใช้การจัดลำดับ RNA เซลล์เดียวของเซลล์ที่มีชีวิตเพื่อวิเคราะห์อวัยวะหลายส่วนจากผู้บริจาครายเดียว

ซึ่งช่วยให้เปรียบเทียบเนื้อเยื่อต่างๆ ในขณะที่ควบคุมปัจจัยต่างๆ เช่น ภูมิหลังทางพันธุกรรม อายุ และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

Atlas ของเซลล์ที่เป็นผลลัพธ์ ซึ่งครอบคลุมเซลล์มากกว่า 400 ชนิด ถูกขนานนามว่า "The Tabula Sapiens"

"Tabula Sapiens เป็นแผนที่อ้างอิงที่ให้คำจำกัดความของโมเลกุลของเซลล์หลายร้อยชนิดใน 24 อวัยวะในร่างกายมนุษย์" Quake กล่าว

ผลการวิจัยเผยให้เห็นข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ เกี่ยวกับชีววิทยาของเซลล์ รวมถึงการที่ยีนเดียวกันสามารถแบ่งแยกออกเป็นเซลล์ประเภทต่างๆ ได้อย่างไร และสามารถใช้เซลล์ภูมิคุ้มกันร่วมกันในเนื้อเยื่อต่างๆ ได้อย่างไร

ทุกประเภท: บล็อก