Mappatura cellulare nel corpo umano: i vantaggi per la ricerca delle malattie
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Per la tua prossima vacanza, prova ad abbandonare il tuo GPS e smartphone.
Invece, guida attraverso il paese usando una di quelle mappe che hai colorato nella scuola elementare. Probabilmente ha tutti gli stati e forse alcuni fiumi e laghi.
Pubblicità PubblicitàNaturalmente, potrebbe essere più facile ottenere dove stai andando se avessi qualche dettaglio in più - come le strade e le strade, e persino i pedaggi.
Ora immagina come sarebbe trovare il modo di aggirare il corpo umano con solo un abbozzo scolastico delle sue trilioni di celle.
Questo è il problema affrontato dagli scienziati che cercano di capire e trovare nuovi trattamenti per malattie come il cancro, l'Alzheimer e l'asma.
PubblicitàMa un nuovo ambizioso progetto annunciato all'inizio di questo mese a Londra per costruire una mappa completa del corpo umano spera di offrire ai ricercatori un piccolo aiuto alla navigazione.
"La cellula è la chiave per comprendere la biologia della salute e della malattia, ma al momento siamo limitati nella nostra comprensione di come le cellule differiscono tra ciascun organo, o anche di quanti tipi di cellule ci sono nel corpo, "Sarah Teichmann, Ph. D., capo della genetica cellulare presso l'Istituto Sanger, ha detto in un comunicato stampa per l'incontro.
Pubblicità PubblicitàPer saperne di più: a cosa serve un genoma umano sintetico? »
Mappa dettagliata del corpo umano
Molte risorse scientifiche elencano circa 200 diversi tipi di cellule nel corpo umano - come la pelle, il cuore e le cellule muscolari.
Riducendo i trilioni di cellule nel corpo in grandi gruppi, però, perdi molti dei dettagli.
Gran parte della ricerca medica viene eseguita allo stesso modo, con i ricercatori che osservano l'attività cellulare media in un tessuto piuttosto che la variazione che si verifica in tutto il tessuto.
L'Atlante di cellule umane dovrebbe ingrandire la mappa - fino al livello di singola cella.
PubblicitàPubblicitàComprenderà un inventario dei tipi di cellule e sottotipi nel corpo, le loro posizioni, come cambiano nel tempo durante la salute e la malattia e quali geni sono attivati in ogni cellula.
Questa mappa di riferimento sarebbe una risorsa aperta che gli scienziati possono utilizzare per supportare la propria ricerca.
Alcuni ricercatori hanno paragonato l'iniziativa al Progetto Genoma Umano (HGP) - che ha catalogato la sequenza genetica umana completa - sebbene il nuovo progetto affronta molte sfide uniche.
Pubblicità"I tipi di dati da raccogliere all'interno di ciascuna delle singole popolazioni cellulari - e delle singole cellule - saranno molto più diversificati e ci saranno enormi sfide nell'integrazione dei dati che potrebbero non essere state così complesse in l'HGP, "Justin Balko, Pharm.D., Ph. D., un assistente professore di medicina e biologia del cancro presso il Vanderbilt University Medical Center, ha detto a Healthline in una e-mail.
I ricercatori del Wellcome Trust Sanger Institute, del Broad Institute of MIT e di Harvard e di altre istituzioni hanno iniziato le discussioni iniziali a Londra a metà ottobre di come sarebbe stata questa mappa.
Pubblicità PubblicitàIl gruppo ha già un impegno di finanziamento dalla Chan Zuckerberg Initiative, che ha recentemente annunciato che intende "curare, prevenire o gestire tutte le malattie entro la fine di questo secolo. "
Per saperne di più: quanto contribuirà l'iniziativa di $ 3 miliardi di Chan Zuckerberg? »
Analisi di singole celle
L'Atlante di cellule umane sarà aiutato dalla nuova tecnologia progettata per analizzare singole celle.
PubblicitàNel 2012, Aviv Regev, Ph. D., del Broad Institute, ei suoi colleghi hanno usato questa tecnologia per osservare un piccolo gruppo di cellule immunitarie chiamate cellule dendritiche. Di quelle apparentemente 18 cellule identiche, tre hanno attivato geni diversi dagli altri.
"Siamo rimasti immediatamente sorpresi", Regev ha detto all'Atlantico "Era come se pensassimo che tutti in una città indossavano camicie verdi, e si è scoperto che alcuni indossavano blu e altri indossavano il giallo. "
Pubblicità PubblicitàHa trovato variazioni ancora più grandi quando ha esaminato più di 1 700 cellule dendritiche.
Il costo di queste tecnologie è diminuito drasticamente negli ultimi anni, il che dovrebbe accelerare il progetto.
Secondo The Atlantic, nel 2012 Regev spende migliaia di dollari per analizzare solo quelle 18 cellule dendritiche. Un anno dopo il prezzo era sceso a 10 dollari per cella.
Altri metodi ora consentono ai ricercatori di analizzare centinaia di migliaia di cellule contemporaneamente - a soli 6 centesimi per cella.
Avere una visione completa o un catalogo di tutti i tipi di cellule nel tessuto normale alla fine ci aiuterà a capire quali cellule si stanno trasformando in cancro. Justin Balko, Vanderbilt University Medical CenterQuesto approccio più dettagliato alla comprensione dei tessuti ha molte potenziali applicazioni, come nella ricerca sul cancro.
"Avere una visione completa o un catalogo di tutti i tipi di cellule nel tessuto normale alla fine ci aiuterà a capire quali cellule si stanno trasformando in cancro e, basandoci sulla loro biologia, questo porterà sicuramente a terapie migliori", ha detto Balko.
I ricercatori che usano le cellule staminali per rigenerare i tessuti danneggiati o persi potrebbero anche trarre vantaggio - come fai a sapere cosa costruire se non sai quali tipi di cellule si trovano in un tessuto?
Anche l'uso di CRISPR per modificare il DNA potrebbe essere aiutato da una migliore comprensione di come le cellule funzionano e interagiscono guidando i ricercatori verso i giusti geni da modificare.
Non tutti i ricercatori contattati da Healthline erano addirittura a conoscenza dell'iniziativa Atlas per le cellule umane, quindi potrebbe essere necessario del tempo per realizzare pienamente l'impatto di questo progetto.
Tuttavia, alcuni ricercatori sono ottimisti riguardo al potenziale.
"Sarà molto eccitante vedere come si svolge il progetto", ha detto Balko."Man mano che maggiori dettagli diventano disponibili, molti di noi inizieranno a pensare alle prime indicazioni per utilizzare questi dati entusiasmanti per far progredire la nostra comprensione della biologia del cancro e lo sviluppo di nuove terapie contro il cancro. "
Per saperne di più: la modifica del gene CRISPR ottiene l'approvazione per il trattamento del cancro»
