Istraživači sa UC San Diego kreirali su otvorenu referentnu mapu koja povezuje 11.692 ekspresovana gena sa ponašanjem indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija. Mapa, objavljena u Nature Biotechnology, nastala je primenom CRISPRi tehnike na oko 2,5 miliona ćelija i omogućava brzo formulisanje hipoteza o funkciji gena. Alat može ubrzati kreiranje virtuelnih modela bolesti, skriniranje lekova i razvoj terapija bez dugotrajnih pojedinačnih eksperimenata.
Nova Genetska Marta: Otvoreni Referent Povezuje 11.692 Gena Sa Ponašanjem Ćelija
Experts Made a Revolutionary Genetic DictionaryDBenitostock - Getty Images
Istraživači sa University of California San Diego napravili su otvorenu, genomsku referentnu mapu koja povezuje funkcije 11.692 ekspresovana gena sa ponašanjem ljudskih indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija (iPSC). Objavljena u Nature Biotechnology, mapa je rezultat masovnog eksperimentalnog pristupa i predstavlja praktičan alat za ubrzavanje istraživanja terapija i modelovanja bolesti.
Šta su iPSC i zašto su važni?
Indukovane pluripotentne matične ćelije dobijaju se reprogramiranjem odraslih ćelija u fleksibilno, „embrionu-slično“ stanje koje se može usmeriti da postane gotovo bilo koja vrsta ćelije — neuroni, srčano mišićno tkivo, retinski slojevi i dr. Zato su ključne za regenerativnu medicinu, testiranje lekova i stvaranje modela bolesti na ćelijskom nivou.
Kako je nastala mapa
Tim je primenio tehniku CRISPRi (CRISPR interference) — privremeno utišavanje gena bez trajnog sečenja ili izmene DNK — kako bi sistematski perturbirao 11.692 ekspresovana gena kroz oko 2,5 miliona pojedinačnih ćelija. Svaka perturbacija je praćena analizom čitavog transkriptoma ćelije, što je omogućilo mapiranje efekata pojedinačnih gena na ćelijsko ponašanje.
Analiza i otkrića
Istraživači su grupisali gene prema molekularnim osobinama i funkcijama, identifikujući ranije skrivena skupa gena, uključujući grupe povezane sa metabolizmom i samopomnožavanjem. Ta katalogizacija omogućava brzo pretraživanje i formulisanje hipoteza o ulozi gena bez dugotrajnih pojedinačnih eksperimenata.
„Mapa koju smo napravili funkcioniše kao motor hipoteza — polazna tačka za ono što određeni gen radi i koji geni vredi dalje istraživati kao ciljevi za usmeravanje diferencijacije u željena stanja ćelija,“ rekao je Yesh Doctor, ko-prvi autor studije.
Praktične implikacije
Otvoreni atlas omogućava naučnicima da brzo pronađu koje gene treba dalje proučavati kako bi se kreirali virtualni modeli ćelija, identifikovali genetski okidači bolesti ili testirali kandidati za lekove bez oslanjanja na opsežne životinjske eksperimente. Alat može ubrzati razvoj zamenskih tkiva i terapija za bolesti koje danas nemaju efikasne tretmane.
Šta sledi?
Mapa je javno dostupna i služi kao resurs za širu naučnu zajednicu. Dalji rad će verovatno uključivati integraciju podataka sa drugim bazama, validaciju ključnih ciljeva u različitim modelima i upotrebu mape za industrijske aplikacije poput personalizovanog testiranja lekova.
Zaključak: Ovaj genomiski atlas predstavlja značajan korak u razumevanju funkcije gena u ljudskim matičnim ćelijama i daje konkretnu infrastrukturu koja može ubrzati translaciju osnovnih otkrića u terapijske pristupe.
Pomozite nam da budemo bolji.
