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人类细胞图谱先驱者绘制出人体内所有细胞3D图

作者:佚名    发布日期:2017-12-19 09:00

 
12月18日消息,据连线杂志报道,人体中有超过37万亿个细胞,而莎拉·泰克曼(Sarah Teichmann)想要将它们全部绘制出来。泰克曼是人类细胞图谱(Human Cell Atlas)项目的先驱者,这个项目旨在绘制出人体内所有细胞的3D图。作为英国剑桥桑格研究所(Sanger Institute)细胞遗传学负责人,泰克曼表示,整理这些生命基本单位的目录将为研究人员提供前所未有的能力,帮助我们了解和治疗人类疾病,并“为新时代的精准医学奠定基础”。
 
图:莎拉·泰克曼(Sarah Teichmann)创建了人类细胞图谱(Human Cell Atlas),
帮助我们了解人体


自2016年10月创立以来,已有19个国际科学机构和500名科学家加入了人类细胞图谱项目,协同绘制人体细胞、器官图谱。他们正在为每种组织类型寻找最初的20个全球捐赠者,研究分为五个主要领域,包括大脑、免疫系统以及癌症等。人类细胞图谱项目的灵感源自2009年,当时研究免疫T细胞的泰克曼认识到一种叫做单细胞基因组的新兴技术的潜力。这项技术使得研究人员首次能够研究基因差异。


几十年来,科学家们认为人体内只有200种细胞类型。然而新技术表明,人体内还有数百种细胞。泰克曼于2012年在剑桥与人联合成立了单细胞基因组研究中心,以便开发这种技术的应用前景,她说:“我们不知道有太多的细胞类型和细胞状态,当我们使用这项技术时,得到了一些意外发现。很明显,我们将来总有一天会考虑采样某个复杂有机体中的所有细胞,包括人类。”


为此,泰克曼需要帮助。2016年初,她联系了来自麻省理工学院(MIT)和哈佛大学布罗德学院的计算生物学家Aviv Regev,他们共同创立了人类细胞图谱项目。虽然单细胞基因组学是催化剂,但这个项目有个更大的目标。泰克曼说:“它不仅仅是了解单细胞,我们也希望能在器官组织内绘制所有细胞图。”


正如泰克曼所说,新兴的成像技术可以提取2D组织切片,并追踪其分子轮廓,从而使研究人员能够“叠加(它们)以重建3D结构”。通过构建详细的组织结构,科学家可以精确地观察细胞是如何相互作用的,它们在健康状态下的功能以及当它们不健康的时候会发生什么变化等。举例来说,研究人员可以确定特定癌细胞是如何相互作用的,从而精确地利用药物。此外,这种技术也可被用于了解个体免疫细胞在感染性疾病中发挥的作用。


接下来,人类细胞图谱项目将在Chan Zuckerberg Initiative的资助下创建一个数字平台,来存储从实验室中产生的大量数据。泰克曼表示,最终,人类细胞图谱项目所包含的所有东西都将成为加速新疗法和治疗开发的开源工具,这将是一个“发现的宝库”。

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