人體細胞圖譜助疾病治療,科學家揭研究過程如冰沙鑑別水果顆粒

作者 | 發布日期 2022 年 05 月 13 日 15:45 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


跨國科學家團隊 12 日公布突破性「人體細胞圖譜」初稿,這項研究是為辨識和比對人體每種細胞類型,以做為疾病治療參考工具;科學家形容這像在一杯冰沙鑑定出每種水果顆粒。

「人體細胞圖譜」初稿先公布人體24個組織和心、肺、眼睛與子宮等器官約50萬個細胞,科學家們從中鑑定出400多種細胞類型,包括有些新發現的細胞類型,研究並對細胞結構和遺傳功能有詳盡描述。

以社群媒體Facebook創辦人祖克柏(Mark Zuckerberg)夫妻為名的生醫育成中心(Chan Zuckerberg Biohub,CZ Biohub)旗下「人體白板聯盟」(Tabula Sapiens Consortium,暫譯),集結加州大學舊金山分校(UCSF)、加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)、史丹佛大學和世界其他機構共160多位科學家,12日在「科學」(Science)雜誌發表論文,揭示自2016年開始的全球「人體細胞圖譜」工作有了進展,並將繼續為組成人體的37兆細胞進行分類。

「人體細胞圖譜」延續1990年「人類基因組計畫」(Human Genome Project)啟動編纂,且以持續增修的第一張人體基因藍圖為基礎,推展到人體每個細胞。

論文資深作者、史丹佛大學應用物理學教授、CZ Biohub總裁奎克(Stephen Quake)表示,兩個研究計畫能夠互為參考,解釋基因如何影響人類的細胞。目前「人體細胞圖譜」鑑定出475種不同細胞類型,鑑定工程還在繼續進行,沒有人確切知道人體到底有多少細胞類型。

舊金山紀事報12日報導,「人體細胞圖譜」的初稿在數月前提供全世界各地科學家,已有人採用來提高對肥胖症和癌症等疾病的了解。

瑞士聯邦理工學院(Swiss Federal Institutes of Technology)生物工程師戴普蘭克(Bart Deplancke)利用「人體細胞圖譜」協助對脂肪組織的研究,以了解「肥胖症如何產生,以及為何有些人因此得到糖尿病、而有些人不會」。

戴普蘭克認為「人體細胞圖譜」和「人類基因組計畫」都具開創性與革命性,若能了解組成器官的細胞型態才能真正治癒疾病。

「單細胞生物學」(Single-cell biology)研究構成人體組織的單細胞,而要把細胞彼此分離非常困難與複雜。戴普蘭克解釋單細胞生物學的研究就像試圖「從一杯冰沙中鑑別出個別的水果顆粒」,且科學家需要活體細胞才能進行細胞分離和比對基因定序。從取得剛過世者捐贈的人體組織到樣本送實驗室,參與其中的許多研究人員必須連續工作36小時,確保整個流程順利進行。

布洛德研究所(Broad Institute)、麻省理工學院計算生物學家及人類細胞圖譜的共同領導人芮格夫(Aviv Regev)表示,希望藉由這份細胞圖譜更加了解疾病如何產生,以及精確掌握疾病發生的起源。

(作者:周世惠;首圖來源:shutterstock)