Zellkartierung im menschlichen Körper: Vorteile für die Erforschung von Krankheiten
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Probieren Sie für Ihren nächsten Urlaub Ihr GPS und Smartphone aus.
Fahren Sie stattdessen mit einer der Karten, die Sie in der Grundschule eingefärbt haben, quer durch das Land. Es hat wahrscheinlich alle Staaten und vielleicht ein paar Flüsse und Seen.
AdvertisementWerbungNatürlich könnte es einfacher sein, dorthin zu kommen, wenn Sie noch ein paar Details haben - wie die Straßen und sogar die Mautgebühren.
Stellen Sie sich vor, wie es wäre, sich mit nur einer Grundschulskizze seiner Billionen von Zellen um den menschlichen Körper herum zu finden.
Das ist das Problem, vor dem Wissenschaftler stehen, wenn sie versuchen, neue Therapien für Krankheiten wie Krebs, Alzheimer und Asthma zu finden und zu finden.
WerbungAber ein ehrgeiziges neues Projekt, das Anfang dieses Monats in London angekündigt wurde, um eine vollständige Karte des menschlichen Körpers zu erstellen, hofft, Forschern ein wenig Navigationshilfe zu geben.
"Die Zelle ist der Schlüssel zum Verständnis der Biologie von Gesundheit und Krankheit, aber wir sind derzeit in unserem Verständnis davon eingeschränkt, wie sich Zellen in jedem Organ unterscheiden oder sogar wie viele Zelltypen es in den Zellen gibt ", sagte Sarah Teichmann, Ph. D., Leiterin der Zellulären Genetik am Sanger Institute, in einer Pressemitteilung für das Treffen.
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Detaillierte Karte des menschlichen Körpers
Viele wissenschaftliche Quellen listen etwa 200 verschiedene Arten von Zellen im menschlichen Körper auf - wie Haut-, Herz- und Muskelzellen.
Indem Sie die Billionen von Zellen im Körper in große Gruppen einteilen, verlieren Sie jedoch viele Details.
Viel medizinische Forschung wird auf die gleiche Art und Weise durchgeführt, wobei die Forscher die durchschnittliche zelluläre Aktivität in einem Gewebe anstatt der Variation im gesamten Gewebe betrachten.
Der menschliche Zellatlas würde die Karte vergrößern - bis auf die Ebene der einzelnen Zellen.
AdvertisementAdvertisementEs wird eine Bestandsaufnahme der Zelltypen und Subtypen im Körper, ihrer Standorte, ihrer Veränderung im Laufe der Zeit während der Gesundheit und der Krankheit sowie der in jeder Zelle aktivierten Gene enthalten.
Diese Referenzkarte wäre eine offene Ressource, die Wissenschaftler zur Unterstützung ihrer eigenen Forschung nutzen können.
Einige Forscher haben die Initiative mit dem Humangenomprojekt (HGP) verglichen, das die vollständige genetische Sequenz des Menschen katalogisierte, obwohl das neue Projekt vielen einzigartigen Herausforderungen gegenübersteht.
Werbung"Die Art der Daten, die innerhalb jeder einzelnen Zellpopulation - und jeder einzelnen Zelle - gesammelt werden, wird viel vielfältiger sein, und es wird große Herausforderungen bei der Datenintegration geben, die nicht so komplex waren der HGP, "Justin Balko, Pharm.D., Ph. D., Assistant Professor für Medizin und Krebsbiologie am Vanderbilt University Medical Center, sagte Healthline in einer E-Mail.
Mitte Oktober haben Forscher des Wellcome Trust Sanger Instituts, des Broad Institute des MIT und von Harvard und anderer Institutionen erste Gespräche darüber geführt, wie diese Karte aussehen würde.
AdvertisementAdvertisementDie Gruppe hat bereits eine finanzielle Unterstützung von der Chan Zuckerberg Initiative, die vor kurzem verkündete, dass sie bis zum Ende dieses Jahrhunderts "alle Krankheiten heilen, verhindern oder bekämpfen" will. "
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Analyse einzelner Zellen
Der Human Cell Atlas wird durch eine neue Technologie zur Analyse einzelner Zellen unterstützt.
WerbungAviv Regev, Ph.D., vom Broad Institute und ihre Kollegen verwendeten 2012 diese Technologie, um eine kleine Gruppe von Immunzellen namens dendritische Zellen zu untersuchen. Von diesen scheinbar 18 identischen Zellen wechselten drei verschiedene Gene als die anderen.
"Wir waren sofort erstaunt", sagte Regev gegenüber The Atlantic "Es war, als ob wir dachten, dass jeder in einer Stadt grüne Hemden trägt, und es stellte sich heraus, dass einige blau und einige gelb trugen. "
AdvertisementAdvertisementSie fand noch größere Unterschiede, als sie mehr als 1 700 dendritische Zellen untersuchte.
Die Kosten für diese Technologien sind in den letzten Jahren drastisch gesunken, was das Projekt beschleunigen sollte.
Nach Angaben von The Atlantic hat Regev 2012 Tausende von Dollar ausgegeben, um genau diese 18 dendritischen Zellen zu analysieren. Ein Jahr später lag der Preis bei 10 Dollar pro Zelle.
Mit anderen Methoden können Forscher jetzt Hunderttausende von Zellen gleichzeitig analysieren - bei nur 6 Cent pro Zelle.
Wenn wir ein umfassendes Bild oder einen Katalog aller Zelltypen in normalem Gewebe haben, werden wir letztendlich herausfinden, welche Zellen sich in Krebs verwandeln. Justin Balko, Vanderbilt University Medical CenterDieser detailliertere Ansatz zum Verständnis von Geweben hat viele potenzielle Anwendungen, wie beispielsweise in der Krebsforschung.
"Wenn wir ein umfassendes Bild oder einen Katalog aller Zelltypen in normalem Gewebe haben, werden wir letztlich herausfinden, welche Zellen sich in Krebs verwandeln, und aufgrund ihrer Biologie wird dies sicherlich Hinweise auf bessere Therapien geben", sagte Balko.
Forscher, die Stammzellen verwenden, um geschädigtes oder verlorenes Gewebe zu regenerieren, könnten ebenfalls davon profitieren - woher wissen Sie, was zu bauen ist, wenn Sie nicht wissen, welche Arten von Zellen sich in einem Gewebe befinden?
Sogar die Verwendung von CRISPR zur Bearbeitung von DNA könnte durch ein besseres Verständnis der Funktionsweise und Interaktion von Zellen unterstützt werden, indem Forscher zu den richtigen Genen geführt werden, um sie zu bearbeiten.
Nicht jeder von Healthline kontaktierte Forscher war sich der Initiative "Human Cell Atlas" bewusst, so dass es einige Zeit dauern kann, bis die volle Wirkung dieses Projekts erreicht ist.
Dennoch sind einige Forscher optimistisch in Bezug auf das Potenzial.
"Es wird sehr spannend zu sehen, wie das Projekt ausgeht", sagte Balko."Wenn mehr Details verfügbar werden, werden viele von uns anfangen, über frühere Richtungen nachzudenken, um diese aufregenden Daten zu verwenden, um unser Verständnis der Krebsbiologie und der Entwicklung neuer Krebstherapien zu verbessern. "
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