Celmapping in het menselijk lichaam: voordelen voor het onderzoeken van ziekten

Probeer je volgende GPS-vakantie op je gps en smartphone.

Rijd in plaats daarvan door het land met een van die kaarten die je hebt gekleurd op de basisschool. Het heeft waarschijnlijk alle staten en misschien een paar rivieren en meren.

AdvertentieAdvertentie

Natuurlijk is het misschien makkelijker om waar je naartoe gaat te komen als je wat meer details hebt, zoals de straten en wegen en zelfs de tol.

Stel je nu voor hoe het zou zijn om je weg te vinden door het menselijk lichaam met alleen een rangschets van zijn triljoenen cellen.

Dat is het probleem waarmee wetenschappers nieuwe therapieën voor ziekten zoals kanker, Alzheimer en astma proberen te begrijpen en te vinden.

Advertentie

Maar een ambitieus nieuw project dat eerder deze maand in Londen werd aangekondigd om een ​​volledige kaart van het menselijk lichaam te bouwen, hoopt onderzoekers een beetje hulp bij de navigatie te geven.

"De cel is de sleutel tot het begrijpen van de biologie van gezondheid en ziekte, maar we zijn momenteel beperkt in ons begrip van hoe cellen verschillen per orgaan, of zelfs hoeveel celtypen er in de cel zijn. body, "Sarah Teichmann, Ph. D., hoofd cellulaire genetica aan het Sanger Institute, zei in een persbericht voor de bijeenkomst.

AdvertentieAdvertentie

Lees meer: ​​Waarvoor zou een synthetisch menselijk genoom kunnen worden gebruikt? »

Gedetailleerde kaart van het menselijk lichaam

Veel wetenschappelijke bronnen vermelden ongeveer 200 verschillende soorten cellen in het menselijk lichaam - zoals huid, hart en spiercellen.

Door de biljoenen cellen in het lichaam in grote groepen te verdelen, verliest u echter veel van de details.

Veel medisch onderzoek wordt op dezelfde manier gedaan, waarbij onderzoekers kijken naar de gemiddelde cellulaire activiteit in een weefsel in plaats van naar de variatie die in het hele weefsel optreedt.

De menselijke cel-atlas zoomt in op de kaart - naar het individuele celniveau.

Advertentieadvertentie

Het bevat een inventaris van de celtypen en subtypen in het lichaam, hun locaties, hoe ze in de loop van de tijd veranderen tijdens gezondheid en ziekte, en welke genen in elke cel zijn ingeschakeld.

Deze referentiekaart zou een open hulpmiddel zijn dat wetenschappers kunnen gebruiken om hun eigen onderzoek te ondersteunen.

Sommige onderzoekers hebben het initiatief vergeleken met het Human Genome Project (HGP) - waarin de volledige menselijke genetische sequentie is gecatalogiseerd - hoewel het nieuwe project voor vele unieke uitdagingen staat.

Advertentie

"De soorten gegevens die binnen elk van de individuele celpopulaties - en individuele cellen - moeten worden verzameld, zullen veel diverser zijn en er zullen enorme uitdagingen zijn bij gegevensintegratie die mogelijk niet zo ingewikkeld zijn geweest in de HGP, "Justin Balko, Pharm.D., Ph. D., een assistent-professor in medicijnen en kanker biologie aan het Vanderbilt University Medical Center, vertelde Healthline in een e-mail. Onderzoekers van het Wellcome Trust Sanger Institute, het Broad Institute of MIT en Harvard, en andere instellingen zijn half oktober begonnen met de eerste besprekingen in Londen over hoe deze kaart er zou uitzien.

AdvertentieAdvertentie

De groep heeft al een toezegging gedaan voor financiering van het Chan Zuckerberg-initiatief, dat onlangs heeft aangekondigd dat het ernaar streeft alle ziekten tegen het einde van deze eeuw te 'genezen, voorkomen of beheren'. "

Lees meer: ​​Hoeveel zal het initiatief van Chan Zuckerberg $ 3 miljard helpen? »

Analyseren van afzonderlijke cellen

De menselijke cel-atlas zal worden ondersteund door nieuwe technologie die is ontworpen voor het analyseren van afzonderlijke cellen.

Advertentie

In 2012 gebruikten Aviv Regev, Ph. D., van het Broad Institute en haar collega's deze technologie om te kijken naar een kleine groep immuuncellen genaamd dendritische cellen. Van die schijnbaar 18 identieke cellen, hebben drie andere genen aangezet dan de andere.

"We waren meteen verbaasd," vertelde Regev aan The Atlantic. "Het leek alsof we dachten dat iedereen in een stad groene shirts droeg, en het bleek dat sommigen blauw droegen en sommigen droeg geel. "

AdvertisementAdvertisement

Ze vond nog grotere variatie toen ze meer dan 1, 700 dendritische cellen onderzocht.

De kosten van deze technologieën zijn de afgelopen jaren enorm gedaald, wat het project zou moeten versnellen.

Volgens The Atlantic heeft Regev in 2012 duizenden dollars uitgegeven om alleen die 18 dendritische cellen te analyseren. Een jaar later was de prijs gedaald tot 10 dollar per cel.

Andere methoden stellen onderzoekers nu in staat om honderdduizenden cellen tegelijkertijd te analyseren - tegen slechts 6 cent per cel. Als we een uitgebreid beeld of een volledige catalogus van alle celtypen in normaal weefsel hebben, kunnen we uiteindelijk uitvinden welke cellen veranderen in kanker. Justin Balko, Vanderbilt University Medical Center

Deze gedetailleerdere benadering van het begrip van weefsels heeft veel potentiële toepassingen, zoals kankeronderzoek.

"Als we een uitgebreid beeld of een volledige catalogus van alle celtypen in normaal weefsel hebben, zullen we er uiteindelijk achter komen welke cellen veranderen in kanker, en op basis van hun biologie zal dit zeker leiden tot hints voor betere therapieën," zei Balko.

Onderzoekers die stamcellen gebruiken om beschadigd of verloren weefsels te regenereren, kunnen ook profiteren. Hoe weet u wat u moet bouwen als u niet weet welke soorten cellen in een weefsel zitten?

Zelfs het gebruik van CRISPR om DNA te bewerken kan worden geholpen door een beter begrip van de manier waarop cellen werken en interacteren door onderzoekers naar de juiste te bewerken genen te leiden.

Niet elke door Healthline gecontacteerde onderzoeker was op de hoogte van het Human Cell Atlas-initiatief, dus het kan enige tijd duren voordat de volledige impact van dit project is gerealiseerd.

Toch zijn sommige onderzoekers optimistisch over het potentieel.

"Het zal heel spannend zijn om te zien hoe het project zich afspeelt," zei Balko."Naarmate er meer informatie beschikbaar komt, zullen velen van ons beginnen met nadenken over de eerste aanwijzingen om deze opwindende gegevens te gebruiken om ons begrip van de kankerbiologie en de ontwikkeling van nieuwe kankertherapieën te bevorderen. "

Lees meer: ​​CRISPR-genbewerking krijgt goedkeuring voor kankerbehandeling»