آخرین مطالب

اطلس های سلولی چند بافتی منجر به جهش درک ایمنی و بیماری می شود


سلول ها

اعتبار: CC0 دامنه عمومی

هدف اطلس سلول های انسانی نقشه برداری از هر نوع سلول در بدن انسان برای تغییر دانش ما از زیست شناسی، عفونت و بیماری، با چهار مطالعه منتشر شده در گام مهمی نزدیک تر است. علوم پایه امروز.

محققان با کنسرسیوم بین‌المللی اطلس سلول‌های انسانی (HCA) نقشه‌های بسیار دقیقی از بیش از یک میلیون سلول منفرد در 33 اندام و سیستم در سراسر بدن انسان ایجاد کرده‌اند که بینش‌های بیولوژیکی جدیدی در مورد سلامت و بیماری انسان، از جمله سیستم ایمنی بدن ارائه می‌دهد.

این اطلس‌های سلولی چند بافتی مکمل به ایجاد یک اطلس سلولی انسانی کمک می‌کنند و پیامدهای درمانی زیادی از جمله اطلاع‌رسانی به درک ما از بیماری‌های رایج و نادر، ساخت واکسن، ایمونولوژی ضد تومور و پزشکی احیاکننده دارند.

تا به حال، HCA بیشتر بر دستیابی به درک عمیق سلولی از اندام‌ها، بافت‌ها یا زیر مجموعه‌های کوچک بافت‌ها متمرکز بوده است. در حال حاضر، چهار مطالعه عمده مشترک توسط محققان در موسسه Wellcome Sanger، انگلستان. موسسه Broad MIT و هاروارد، ایالات متحده؛ Biohub چان زاکربرگ، ایالات متحده؛ و همکاران بین المللی آنها، روش هایی را توسعه داده اند و جامع ترین اطلس های متقاطع تا به امروز را ایجاد کرده اند.

این اطلس‌ها که در دسترس هستند، به محققان اجازه می‌دهند تا انواع سلول‌های خاص بدن را با جزئیات دقیق مقایسه کنند، عملکردهای جدید سلولی را آشکار کرده و سلامت و بیماری را روشن کنند.

فرو رفتن عمیق در سیستم ایمنی در سراسر بافت ها

از لحاظ تاریخی درک ما از سیستم ایمنی انسان عمدتاً به نقش سلول‌های در گردش خون محدود شده است، با این حال سلول‌های ایمنی درون بافت‌ها نقش کلیدی در حفظ سلامت و مبارزه با عفونت دارند. در یکی از علوم پایه در این مقاله، محققان موسسه Wellcome Sanger، دانشگاه کمبریج و همکارانشان RNA را از 330000 سلول ایمنی منفرد از سراسر بدن بزرگسالان توالی یابی کردند تا عملکرد سلول های ایمنی در بافت های مختلف را درک کنند.

پس از ایجاد فهرستی از سلول‌های ایمنی در بدن انسان، این تیم یک ابزار یادگیری ماشینی به نام CellTypist را برای خودکار کردن شناسایی نوع سلول توسعه داد. با استفاده از این ابزار، آنها حدود صد نوع متمایز از سلول های ایمنی، از جمله ماکروفاژهای خاص، سلول های T و سلول های B و توزیع آنها در بافت های مختلف را شناسایی کردند.

دکتر سارا تیچمن، رئیس مشترک کمیته سازماندهی اطلس سلول های انسانی، رئیس ژنتیک سلولی در موسسه Wellcome Sanger، و نویسنده ارشد مقاله، گفت: “درک دقیق سلول ها از طریق اطلس سلول های انسانی به توضیح کمک می کند. بسیاری از جنبه‌های سلامت و بیماری انسان. با مقایسه سلول‌های ایمنی خاص در چندین بافت از یک اهداکننده، طعم‌های متفاوتی از سلول‌های T حافظه را در نواحی مختلف بدن شناسایی کردیم که می‌تواند پیامدهای بزرگی در مدیریت عفونت‌ها داشته باشد. داده‌های در دسترس ما به شما کمک خواهد کرد. به Human Cell Atlas و می تواند به عنوان چارچوبی برای طراحی واکسن ها یا بهبود طراحی درمان های ایمنی برای حمله به سرطان ها عمل کند.”

مطالعه دوم از مؤسسه سنگر، ​​دانشگاه کمبریج و همکاران آنها به صورت آنلاین در این سایت ظاهر می شود علوم پایه امروز، که اطلسی جامع از سیستم ایمنی در حال توسعه انسان در سراسر اندام ها ایجاد کرد، که بافت های دخیل در تشکیل خون و سلول های ایمنی را آشکار می کند و درک ما از اختلالات ایمنی را افزایش می دهد. همچنین انواع سلول هایی را که با بزرگ شدن ما از بین می روند، نشان می دهد تا مهندسی سلول های آزمایشگاهی و تحقیقات پزشکی بازساختی را مطلع سازد.

اطلسی از بافت های یخ زده، ژن های بیماری نادر و رایج را روشن می کند

یکی از وعده‌های اطلس‌های تک سلولی کمک به نقشه‌برداری از انواع سلول‌های خاصی است که در آن ژن‌های بیماری – از آن‌هایی که باعث بیماری‌های نادری مانند دیستروفی عضلانی می‌شوند یا در خطر بیماری‌های رایج مانند بیماری قلبی نقش دارند – در سراسر بدن انسان عمل می‌کنند. به همه انواع سلول نیاز دارد تا پروفایل شود، از جمله سلول‌های ماهیچه‌های اسکلتی، سلول‌های چربی و سلول‌های عصبی که گرفتن آن‌ها سخت است. سلول های تعداد بیشتری از افراد نیز حیاتی هستند و دانشمندان را ملزم به جمع آوری و انجماد بافت ها قبل از تجزیه و تحلیل می کنند.

در یکی از مقالات جدید در علوم پایهمحققان موسسه Broad و همکارانشان نشان می‌دهند که چگونه توالی‌یابی RNA تک هسته‌ای را برای غلبه بر چالش استفاده از سلول‌های منجمد بهینه کردند و سپس یک اطلس متقاطع بافتی برای تجزیه و تحلیل 200000 سلول از چندین بافت منجمد بانکی با تمرکز بر بیماری‌های نادر و رایج ایجاد کردند. ژن ها با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی جدید، این تیم سپس به طور سیستماتیک سلول‌های اطلس را با 6000 بیماری تک ژنی و 2000 بیماری و ویژگی ژنتیکی پیچیده برای شناسایی انواع سلول‌ها و برنامه‌های ژنی که می‌توانند در بیماری دخیل باشند، مرتبط کردند و چندین نقطه شروع جدید را برای موارد جدید آشکار کردند. مطالعات در مورد سلامت و بیماری

دکتر آویو رگف، رئیس مشترک اطلس سلول های انسانی و دانشکده در مرخصی از موسسه Broad و MIT، که اکنون رئیس تحقیقات و توسعه اولیه Genentech و نویسنده ارشد مقاله است، گفت: “تک هسته ما مطالعه Human Cell Atlas یک راه قدرتمند در مقیاس بزرگ برای تجزیه و تحلیل سلول‌ها از نمونه‌های بافت منجمد در سراسر بدن با پیشرفت‌های محاسباتی عمیق را نشان می‌دهد و راه را برای مطالعات بافت‌ها از کل گروه‌های بیمار در سطح تک سلولی باز می‌کند. ما توانستیم با ایجاد ارتباط مستقیم سلول ها با بیولوژی بیماری های انسانی و ژن های خطر بیماری در بافت ها، نقشه راه جدیدی برای بیماری های متعدد ایجاد کنید. تمام سلول های انسان.”

Tabula Sapiens: اطلس سلولی متقاطع گسترده

مقاله نهایی در این مجموعه، یک مطالعه متقاطع بافتی بسیار بزرگ توسط محققان از Chan Zuckerberg Biohub و همکارانشان را توصیف می‌کند. این تیم از توالی RNA تک سلولی سلول‌های زنده برای تجزیه و تحلیل بسیاری از اندام‌های یک اهداکننده استفاده کرد که امکان مقایسه بافت متقاطع را برای پس‌زمینه ژنتیکی، سن و اثرات محیطی فراهم کرد. مجموعه ای از نزدیک به نیم میلیون سلول یک اطلس بافت متقاطع منحصر به فرد از سلول های زنده را فراهم می کند و مجموعه ای از داده ها را ایجاد کرده است که محققان آن را “The Tabula Sapiens” می نامند.

داده‌های Tabula Sapiens امکان توصیف دقیق بیش از 400 نوع سلول خاص، توزیع آنها و تنوع در بیان ژن در بافت‌ها را فراهم می‌کند. علاوه بر این، با تجزیه و تحلیل سلول‌های زنده، داده‌های آن‌ها اولین تجزیه و تحلیل در مقیاس بزرگ از پیوند ژن جایگزین در یک اطلس سلولی را نیز امکان‌پذیر کرد. این مطالعه منبع تحقیقاتی عظیمی از انواع سلول‌های مشروح‌شده متخصص انسانی را در اختیار محققان قرار می‌دهد که بینش‌های جدیدی را در مورد زیست‌شناسی و بیماری‌های بنیادی ارائه می‌دهد.

پروفسور استفن کویک، رئیس شبکه CZ Biohub، و لی اوترسون، استاد مهندسی زیستی و استاد فیزیک کاربردی در دانشگاه استنفورد، و نویسنده ارشد مقاله، می‌گویند: «تابولا ساپینس یک اطلس مرجع است که یک تعریف مولکولی از صدها نوع سلول در 24 اندام بدن انسان. این نشان دهنده تلاش های بیش از 150 نویسنده در چندین موسسه است؛ جامعه علمی بینش های جدیدی را در مورد زیست شناسی انسان از این منبع برای سال های آینده کشف خواهد کرد.”

داده ها و ابزارهای متقاطع بافتی HCA آشکارا در دسترس هستند

HCA یک کنسرسیوم بین‌المللی است که انواع سلول‌ها را در بدن سالم ترسیم می‌کند و منبعی بی‌سابقه برای مطالعه سلامت و بیماری است. کنسرسیومی باز، پیشرفته و به رهبری دانشمندان، HCA، تلاش مشترک محققان، مؤسسات و سرمایه‌گذاران در سراسر جهان است که بیش از 2300 عضو از 83 کشور در سراسر جهان دارد.

با تعهد به دسترسی باز، اخلاقیات و برابری جهانی، داده های HCA برای بهره مندی مردم در همه جا آشکارا در دسترس است. داده‌های این مطالعات و سایر مطالعات به‌طور رایگان در پورتال‌های داده HCA در دسترس است، که محققان در سراسر جهان می‌توانند از طریق پلت‌فرم هماهنگی داده‌های HCA و همچنین از طریق اطلس سلولی کمبریج، پورتال سلولی گسترده، و مرورگر سلولی UCSC به آن دسترسی داشته باشند.

پروفسور Sten Linnarsson، از مؤسسه Karolinska در سوئد، و یکی از اعضای کمیته سازماندهی HCA، گفت: “اطلس سلول انسانی درک ما از زیست شناسی و بیماری را تغییر می دهد. این مطالعات بین بافتی نقطه عطفی برای HCA و زیست شناسی تک سلولی است. با امکان مقایسه سیستماتیک و عمیق انواع سلول های مشابه در طول رشد و بزرگسالی. آنها گامی بزرگ به جلو برای تولید اطلس سلول های انسانی از همه انواع سلول ها در بدن انسان هستند و پایه ای برای عصر جدیدی از تشخیص، مراقبت های بهداشتی می گذارند. و پزشکی دقیق.”


تیم بین المللی اولین اطلس سلولی کامل مگس میوه را ایجاد کرد


اطلاعات بیشتر:
C. Domínguez Conde و همکاران، تجزیه و تحلیل سلول های ایمنی متقاطع بافتی ویژگی های بافتی خاص را در انسان نشان می دهد. علوم پایه (2022). DOI: 10.1126/science.abl5197. www.science.org/doi/10.1126/science.abl5197

چنکو سو و همکاران، نقشه‌برداری سیستم ایمنی در حال توسعه انسان در ارگان‌ها، علوم پایه (2022). DOI: 10.1126/science.abo0510. www.science.org/doi/10.1126/science.abo0510

گوکچن ارسلان و همکاران، نقشه های مرجع مولکولی متقاطع تک هسته ای برای درک عملکرد ژن بیماری، علوم پایه (2022). DOI: 10.1126/science.abl4290. www.science.org/doi/10.1126/science.abl4290

Tabula Sapiens: اطلس ترانویسی تک سلولی چند اندام انسان، علوم پایه (2022). DOI: 10.1126/science.abl4896. www.science.org/doi/10.1126/science.abl4896

ارائه شده توسط موسسه Wellcome Trust Sanger

نقل قول: اطلس های سلولی چند بافتی منجر به جهش درک ایمنی و بیماری می شود (2022، 12 مه) در 12 مه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-multi-tissue-cell-atlases-immunity- بازیابی شده است. بیماری.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.