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未来的人类细胞地图

  • 时间:2016-11-01 15:17
  • 发布:合肥达内IT培训
  • 来源:达内新闻

合肥达内IT培训报道:美国媒体《麻省理工科技评论》近日撰文,介绍了亿万富翁扎克伯格的宏伟目标,即建立一座名为 BioHub 的生物学实验室,研究人类各种不同类型的细胞,建立细胞的“地图集”。以下是文章主要内容: 为所有人类细胞创建“地图集”,亿万富翁扎克伯格成为第一位大资金捐赠者。斯蒂芬·夸克(Stephen Quake) 在斯坦福大学的实验室看起来像大名鼎鼎著名的新泽西研讨会的生物学版本。

垂下的窗帘投影在过道里嗡嗡作响、噼里啪啦的奇怪装置上。在这里,你有可能遇见夸克,拥有 135 项专利的发明人,但却不大可能碰上穿着褪了色的衬衫、睡在一张长凳上的人,比如众所周知的发明家爱迪生。

今年九月,夸克被命名为 BioHub 联席总裁,这是一座耗资六亿美元的研究中心,Facebook 的亿万富翁马克·扎克伯格投资建设。BioHub 的主旨是创建一个规模巨大的人类细胞目录,人们称之为“细胞地图集”。夸克、BioHub 以及全球大量研究人员认为,为数以百万计的人体细胞绘制地图是一项壮举,可以帮助制药公司和科学家们找到治疗疾病的新方法。

教科书上说人体有 300 种类型的细胞,有的可在血液中携带氧气,有的是在大脑中长期存在的神经细胞,有的在眼睛中,起到数码相机感光器的功能。但夸克说,实际数字可能更大,也许有 10000 种,只不过它们在普通显微镜下无法分辨。

科学家们现在要做的是检查数以千万计人类细胞的分子特征,并在体内找到每种类型的细胞。这样的地图可能对科学家和制药公司非常有用,例如,据此查找可能对细胞有所作用的新药物。对免疫系统的变化加以归类以便抗击肿瘤,可能是催生下一代癌症疗法。

地图集项目或将借助于夸克和其他人的发明,以便让研究人员在微流控芯片的通道之间移动单个细胞。该技术之所以能够有价值,原因在于科学家可以在油或水泡中捕获细胞,把它们逐一分开,利用基因测序加以分析。

“我不知道这是不是生物学上最热门的领域,但应该很接近,每个人和他们的奶奶都想做这个,”哈佛大学的分子生物学家伊文·马考斯科(Evan Macosko)说。

适用于大规模数据生产的一种现有方法是检测哪一种个体细胞正在试图制造蛋白质。其结果作为一种分子指纹,已促成人们在视网膜和大脑中发现了新的细胞类型。马考司考研发的方法有助于将每个细胞的检测成本降低到仅为 17 美分。

依靠这种技术,马萨诸塞州剑桥大学布洛德研究所(Broad Institute)的副主任阿威夫·芮杰夫(Aviv Regev)今年草拟了一份提案,向捐助者筹款 1 亿美元,在五年内完成 5000 万个细胞的分类工作。

夸克说,BioHub 也在为斯坦福大学,以及位于伯克利和旧金山两地的加州大学提供资助,希望进一步推进技术发展,让科学家们直接在组织样本中分析细胞及其分子含量。

这样以来,他们不仅能够对细胞类型进行普查,还能绘制出人类体内 20 万亿个细胞结合在一起的真实地图。例如,有一种新的化学技术可以将死老鼠完全透明化,使其在显微镜下可见。另一种技术使用在尿布中发现的化学物质将组织放大,使之更容易观察。

扎克伯格及其妻子普莉希拉·陈(Priscilla Chan)曾表示,准备利用 10 年以上的时间,注资 30 亿美元来对抗疾病,科学慈善联盟主席(Science Philanthropy Alliance)、32 岁亿万富翁的顾问马克·卡斯特纳(Marc Kastner)表示,此举使这对夫妻继霍华德休斯医学研究所后,成为基础生物学研究最大的私人资助者。

借助 BioHub,扎克伯格名下慈善机构的第一个科研项目,他也将成为细胞地图集技术的最大资助者,卡斯特纳称,政府资助机构对此迟迟无所作为。

“BioHub 的规模仍然非常小,不足以取得进展,”他说。“需要国际上的大力支持。”

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