Cellkartläggning i människokroppen: Fördelar för att undersöka sjukdomar

För din nästa semester, försök att döda din GPS och smartphone.

I stället kör över landet med hjälp av en av de kartor du färgade i grundskolan. Det har förmodligen alla stater på det och kanske några floder och sjöar.

AnnonsAdvertisement

Det kan givetvis vara lättare att komma dit du ska om du hade några fler detaljer - som gatorna och vägarna, och även tullarna.

Föreställ dig nu hur det skulle vara att hitta dig runt människokroppen med bara en klassskole skiss av dess trillioner celler.

Det är problemet som forskare försöker förstå och hitta nya behandlingar för sjukdomar som cancer, Alzheimers och astma.

Annons

Men ett ambitiöst nytt projekt tillkännagavs tidigare i månaden i London för att bygga en komplett karta över människokroppen hoppas ge forskare lite navigationshjälp.

"Cellen är nyckeln till förståelsen av hälso- och sjukdomens biologi, men vi är för närvarande begränsade i vår förståelse av hur celler skiljer sig över varje organ, eller till och med hur många celltyper det finns i kropp ", Sarah Teichmann, Ph.D., chef för cellulär genetik vid Sanger Institute, sade i ett pressmeddelande till mötet.

AnnonsAdvertisement

Läs mer: Vad kan ett syntetiskt humant genom användas för? »

Detaljerad karta över människokroppen

Många vetenskapliga resurser listar omkring 200 olika typer av celler i människokroppen - såsom hud, hjärta och muskelceller.

Förlorar du trillionerna av celler i kroppen i stora grupper, men du förlorar många av detaljerna.

Mycket medicinsk forskning görs på samma sätt, med forskare som tittar på den genomsnittliga cellulära aktiviteten i en vävnad snarare än den variation som uppstår genom vävnaden.

Human Cell Atlas skulle zooma in på kartan - ner till den enskilda cellnivån.

AnnonsAdvertisement

Det kommer att innehålla en inventering av celltyperna och undertyperna i kroppen, deras placeringar, hur de förändras över tiden under hälsa och sjukdom, och vilka gener som slås på i varje cell.

Denna referens karta skulle vara en öppen resurs som forskare kan använda för att stödja sin egen forskning.

Några forskare har jämfört initiativet till Human Genome Project (HGP) - som katalogiserar hela mänskliga genetiska sekvensen - även om det nya projektet står inför många unika utmaningar.

Annons

"De typer av data som ska samlas in inom varje enskild cellpopulation - och enskilda celler - kommer att vara mycket mer olika, och det kommer att finnas stora utmaningar i dataintegration som kanske inte varit så komplicerad i HGP, "Justin Balko, Pharm.D., Ph.D., en biträdande professor i medicin och cancerbiologi vid Vanderbilt University Medical Center, berättade Healthline i ett email.

Forskare från Wellcome Trust Sanger Institute, Broad Institute of MIT och Harvard och andra institutioner började inleda diskussioner i London i mitten av oktober av vad den här kartan skulle se ut.

AnnonsAdvertisement

Gruppen har redan ett åtagande om finansiering från Chan Zuckerberg-initiativet, som nyligen meddelade att det syftar till att "bota, förebygga eller hantera all sjukdom i slutet av detta århundrade. "

Läs mer: Hur mycket kostar Chan Zuckerberg $ 3 miljarder initiativ? »

Analysera enskilda celler

Human Cell Atlas kommer att stödjas av ny teknik avsedd att analysera enskilda celler.

Annons

År 2012 använde Aviv Regev, Ph.D., från Broad Institute och hennes kollegor denna teknik för att titta på en liten grupp av immunceller som kallas dendritiska celler. Av de till synes 18 identiska cellerna, tre påverkade olika gener än de andra.

"Vi blev omedelbart förbluffade," sade Regev till Atlanten. "Det var som om vi trodde att alla i en stad hade på sig gröna skjortor, och det visade sig att vissa hade blå och några hade gula. "

AnnonsAdvertisement

Hon fann ännu större variation när hon undersökte mer än 1 700 dendritiska celler.

Kostnaden för dessa teknologier har minskat dramatiskt de senaste åren, vilket bör påskynda projektet.

Enligt Atlanten spenderade Regev år 2012 tusentals dollar för att analysera bara de 18 dendritiska cellerna. Ett år senare var priset ner till 10 dollar per cell.

Andra metoder tillåter nu forskare att analysera hundratusentals celler samtidigt - vid endast 6 cent per cell.

Att ha en omfattande bild eller katalog över alla celltyper i normal vävnad hjälper oss slutligen att ta reda på vilka celler som omvandlas till cancer. Justin Balko, Vanderbilt University Medical Center

Detta mer detaljerade sätt att förstå vävnader har många potentiella tillämpningar, såsom i cancerforskning.

"Att ha en heltäckande bild eller katalog över alla celltyper i normal vävnad hjälper oss slutligen att ta reda på vilka celler som omvandlas till cancer, och baserat på deras biologi kommer det säkert att leda till tips på bättre behandlingar, säger Balko.

Forskare som använder stamceller för att regenerera skadade eller förlorade vävnader kan också gynna - hur vet du vad du ska bygga om du inte vet vilka typer av celler som finns i en vävnad?

Även användningen av CRISPR för att redigera DNA kan stödjas av en bättre förståelse för hur celler fungerar och interagerar genom att vägleda forskare mot rätt gener att redigera.

Inte alla forskare som kontaktade Healthline var ens medvetna om initiativet Human Cell Atlas, så det kan ta lite tid för att hela projektet ska kunna genomföras.

Fortfarande är vissa forskare optimistiska om potentialen.

"Det blir väldigt spännande att se hur projektet går ut", sa Balko."När fler detaljer blir tillgängliga kommer många av oss att börja tänka på tidiga riktningar för att använda dessa spännande data för att öka vår förståelse av cancerbiologi och utvecklingen av nya cancerterapier. "

Läs mer: CRISPR genredigering får godkännande för cancerbehandling»