近日，來(lái)自全世界的一群頂級(jí)科學(xué)家齊聚倫敦，討論一項(xiàng)雄心勃勃的全球合作計(jì)劃——?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)人類(lèi)細(xì)胞圖譜(HumanCellAtlas)。這一計(jì)劃的目的是希望破譯出人體中每個(gè)細(xì)胞的類(lèi)型和特性，構(gòu)建健康人體的參考圖，從而加速生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，比如了解人類(lèi)為什么會(huì)生病。
意義堪比人類(lèi)基因組計(jì)劃
這次會(huì)議由MIT和哈佛醫(yī)學(xué)院BroadInstitute以及WellcomeTrustSangerInstitute召集，由國(guó)際專(zhuān)家共同決定人類(lèi)細(xì)胞圖譜計(jì)劃第一階段的要素。一些科學(xué)家認(rèn)為，這一計(jì)劃的重要性堪比當(dāng)年首個(gè)人類(lèi)DNA序列的人類(lèi)基因組計(jì)劃(HumanGenomeProject)編制的意義。
GSK高級(jí)副總裁、中國(guó)研發(fā)中心總經(jīng)理利民表示：“這是一項(xiàng)偉大的學(xué)術(shù)項(xiàng)目!而且即便使用今天的技術(shù)，它的意義仍然是深遠(yuǎn)的?！?/span>
項(xiàng)目的倡導(dǎo)者之一、MIT計(jì)算生物學(xué)家AvivRegev博士表示：“啟動(dòng)這樣一個(gè)項(xiàng)目主要希望對(duì)人類(lèi)有清晰的自我認(rèn)識(shí)。我們希望了解人類(lèi)是如何構(gòu)成的。最終，這個(gè)人類(lèi)細(xì)胞圖譜將有助于徹底改變醫(yī)生和研究人員如何理解、診斷和治療疾病?！?/span>
通過(guò)把細(xì)胞圖譜免費(fèi)開(kāi)放給全世界，科學(xué)家希望將研究結(jié)果轉(zhuǎn)化為我們對(duì)身體發(fā)育和疾病進(jìn)展的理解，如哮喘、阿爾茨海默病和癌癥等。將來(lái)，這個(gè)參考圖也可以指明新的診斷工具和治療方法。
Regev博士指出，對(duì)健康人體中所有細(xì)胞的準(zhǔn)確理解將在未來(lái)幾十年影響生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的幾乎每一個(gè)方面。我們現(xiàn)在有工具來(lái)了解我們?nèi)梭w的組成，了解我們的身體如何工作，并揭示所有這些元素在疾病中的作用。他說(shuō)：“通過(guò)開(kāi)放的國(guó)際合作創(chuàng)建這個(gè)圖譜，我們正在為整個(gè)社區(qū)建立一個(gè)新的研究工具?！?/span>
細(xì)胞是生命的基本單位，它們?cè)谂咛ブ蟹至选⑸L(zhǎng)并獲得不同的功能，最終形成不同細(xì)胞類(lèi)型(例如皮膚細(xì)胞、神經(jīng)元或脂肪細(xì)胞)，從而形成身體的各種組織。這些組織匯聚在一起形成器官，例如心、肺、腦、腎臟和肝臟。按照醫(yī)學(xué)教科書(shū)的說(shuō)法：“人體由數(shù)萬(wàn)億細(xì)胞構(gòu)成，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞種類(lèi)有200多種?！辈贿^(guò)真實(shí)的數(shù)據(jù)毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)比這個(gè)數(shù)字要高很多。
目前人類(lèi)基因圖譜的第一個(gè)試點(diǎn)性的研究已經(jīng)開(kāi)啟。單細(xì)胞基因組學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，讓科學(xué)家們可以從不同的組織和器官中分離單個(gè)細(xì)胞，并測(cè)量每個(gè)細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組或其他重要分子，在過(guò)去，測(cè)量這種復(fù)雜和廣泛的信息幾乎是不可能的。
以前科學(xué)家們通過(guò)顯微鏡下觀察和了解細(xì)胞，近些年可以通過(guò)分析數(shù)百到數(shù)千個(gè)細(xì)胞的團(tuán)塊并找到它們的平均性質(zhì)。然而，盡管大多數(shù)細(xì)胞所攜帶的基因密碼是相同的，但是它們的命運(yùn)是被內(nèi)部激活它們的基因排序所左右的。如果調(diào)整基因組中的一組基因，那么細(xì)胞就會(huì)變成神經(jīng)細(xì)胞;激活另外一組基因，細(xì)胞就變成了跳動(dòng)的心臟細(xì)胞。為了認(rèn)清每種細(xì)胞類(lèi)型的真實(shí)面目，有必要首先分離細(xì)胞，然后找出在每個(gè)細(xì)胞中產(chǎn)生什么分子。這些分子包含了轉(zhuǎn)錄組，一種將細(xì)胞與體內(nèi)其他細(xì)胞類(lèi)型區(qū)分開(kāi)的物質(zhì)。
應(yīng)用前景何在
利民負(fù)責(zé)了整個(gè)GSK的全球腦神經(jīng)藥物的研發(fā)。他對(duì)記者表示：“人類(lèi)細(xì)胞圖譜未來(lái)的應(yīng)用前景廣闊，有三點(diǎn)可以考慮：首先繪制這份重要組織圖無(wú)論是對(duì)于學(xué)術(shù)認(rèn)知還是人體健康都具有積極意義;其次它對(duì)了解疾病細(xì)胞與健康細(xì)胞同樣重要;最后是必須盡快找到一種方法能夠把工業(yè)和社會(huì)聯(lián)系起來(lái)，讓科研領(lǐng)域的進(jìn)步和社會(huì)進(jìn)步擁有同一個(gè)目標(biāo)，從而幫助改善人類(lèi)的健康狀況?！?/span>
一些科學(xué)家認(rèn)為，人類(lèi)細(xì)胞圖譜或許對(duì)于用細(xì)胞療法來(lái)重新產(chǎn)生缺失或受損組織的作用是無(wú)價(jià)的，它能夠?yàn)槟壳耙恍┎恢沃Y提供治療方案。比如帕金森，這種疾病是由于大腦持續(xù)缺失能夠產(chǎn)生一種叫做多巴胺的化學(xué)物質(zhì)的神經(jīng)元而導(dǎo)致的。未來(lái)的一種治療可能性是在實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)新鮮的能夠產(chǎn)生多巴胺的細(xì)胞，然后再把它們注入人腦。
“人類(lèi)細(xì)胞圖譜的意義在于能夠讓科學(xué)家做出判斷，把正確的細(xì)胞植入人腦?！彼沟赂鐮柲arolinskaInstitute的神經(jīng)學(xué)家StenLinnarsson表示，“人類(lèi)細(xì)胞圖譜是生命科學(xué)領(lǐng)域很長(zhǎng)一段時(shí)期以來(lái)最為振奮人心的提案，對(duì)于健康和疾病而言，細(xì)胞是生命最基礎(chǔ)的組成部分，只有對(duì)細(xì)胞有清晰的了解，才能夠了解病理機(jī)制，提供有效的治療方案?！?/span>
Regev博士和Teichmann博士所倡導(dǎo)的這樣一份人類(lèi)細(xì)胞圖譜已經(jīng)獲得了來(lái)自扎克伯格和妻子PriscillaChan的支持。而要真正建立起這樣一幅圖譜，全球的實(shí)驗(yàn)室必須聯(lián)合起來(lái)。而一旦這幅圖譜被繪制出來(lái)，研究人員將不僅僅能夠發(fā)現(xiàn)人體細(xì)胞的全部種類(lèi)，而且能確切地找到它們?cè)谀男┢鞴倨鹱饔谩?/span>
不過(guò)，花如此大的力氣打造這樣一個(gè)世界級(jí)的項(xiàng)目，到底為了什么?有科學(xué)家對(duì)此提出質(zhì)疑。美國(guó)冷泉港腦神經(jīng)學(xué)家AnthonyZador對(duì)記者表示：“擁有足夠的資源(主要是資金)，要繪制出人體所有的細(xì)胞類(lèi)型并不困難。所以我擔(dān)心的并不是這能不能實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，而是在全球科研經(jīng)費(fèi)如此有限的背景下，這是不是最好的投資。因?yàn)楹腿祟?lèi)基因組計(jì)劃的編制帶有很強(qiáng)的目的性不同，人類(lèi)細(xì)胞圖譜的用途并不明確。還有很多同樣重量級(jí)的科研項(xiàng)目等待資金注入，那些項(xiàng)目或許更有實(shí)際意義?！?/span>
在Zador看來(lái)，人類(lèi)基因組計(jì)劃(HumanGenomeProject)的編制對(duì)于現(xiàn)代生物學(xué)的意義是革命性的，不僅僅是因?yàn)樗a(chǎn)生的數(shù)據(jù)，更是因?yàn)樗碎_(kāi)了現(xiàn)代基因組排序技術(shù)的奧秘。相比而言，全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)的項(xiàng)目讓人失望，這個(gè)項(xiàng)目主要是在人類(lèi)全基因組范圍內(nèi)找出存在的序列變異，從而為研究復(fù)雜疾病提供數(shù)據(jù)分析支撐?！癎WAS項(xiàng)目花了巨大的資金，但是結(jié)果并沒(méi)有獲得同等的產(chǎn)出，還不如多投一些小的項(xiàng)目?！盳ador對(duì)記者表示，“人類(lèi)細(xì)胞圖譜最后會(huì)具體落到哪個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)在也還不清楚。”
巧合的是，Zador正在做的一項(xiàng)研究也是繪制一幅“云圖”，不過(guò)是人腦圖譜。他的團(tuán)隊(duì)通過(guò)一項(xiàng)名為MAP-seq的新技術(shù)，利用RNA“條形碼”能夠繪制出人腦約850億個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞之間多達(dá)15萬(wàn)億種連接，有望實(shí)現(xiàn)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重大突破。
智能界（www.o-dstudio.com）中國(guó)智能科技聚合推薦平臺(tái)，秉承“引領(lǐng)未來(lái)智能生活”的理念，專(zhuān)注報(bào)道智能家居、可穿戴設(shè)備、智能醫(yī)療、機(jī)器人、3D打印、智能汽車(chē)、VR/AR/MR/、人工智能等諸多科技前沿領(lǐng)域。關(guān)注智能創(chuàng)新對(duì)人的生活方式、價(jià)值的改變，致力傳播放大這部分聲量。聚合品牌宣傳、代理招商、產(chǎn)品評(píng)測(cè)、原創(chuàng)視頻、fm電臺(tái)與試用眾測(cè)，深入智能科技行業(yè)，全平臺(tái)多維度為用戶(hù)及廠商提供服務(wù)，致力成為中國(guó)最具影響力的智能科技聚合推薦平臺(tái)。
智能界【微信公眾號(hào)ID：znjchina】【新浪/騰訊微博：@智能界】
評(píng)論列表(已有條評(píng)論)
最新評(píng)論