华大等机构绘制全球首个非人灵长类动物全细胞“地图”,为人类疾病研究提供底层工具

发布时间:2022-05-23

174174679775e448.png现在,请容许小编给你介绍一张神奇的地图。

医生有了它,在检查新冠肺炎确诊患者肺部情况的时候,可能也会根据地图的指引去检查肾脏、肝脏和胆囊,因为地图显示这几个器官也可能受感染。

药厂有了它,可以精准地挑选靶向细胞进行药物实验,大大缩短药物筛选的时间。

科研人员有了它,就像有了一张探索身体密码的地图,地图上的标注不是省市,而是不同种类的细胞。

这张地图,就是华大联合国内外科研机构绘制的全球首个非人灵长类动物全细胞图谱,于北京时间4月13日晚,发表于国际顶级学术期刊《自然》(Nature

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另外,基于这张“地图”,研究人员还构建了包含新冠、乙肝、狂犬病毒等126种病毒易感细胞类型的病毒数据库,这就像一本“病毒字典”,通过它可以快速查询病毒最有可能侵染的细胞类型,同时看到该细胞类型可能分布的器官。有了它,医生在检查新冠肺炎确诊患者肺部情况的时候,也会同步检查肾脏、肝脏和胆囊。因为字典里提到,这几个器官同样分布有新冠病毒可能感染的细胞。研究人员也可以输入特定疾病的致病基因或相关的遗传位点来查询该疾病可能的治病细胞类型,这为预防和治疗病毒性传染病和遗传疾病提供数据支持,为疾病的临床诊断和治疗指明方向。

细胞“地图”或许还可以帮助缩短药物研发周期。众所周知,药物研发花费巨大,耗时长。其中的第一步就是要从成千上万种药物中筛选出几种相对有效的药物,需要消耗非常长的时间,且研究人员无法对每一种药物都进行动物试验。那怎么办呢?通过细胞“地图”,研究人员就可以针对靶向的细胞,检测该细胞对于这些药物的反应,从而快速选出几种有效的药物,再进行动物试验。这将大大缩短大规模药物筛选的时间,有助于靶向药的研发和精准治疗。

当然,这个神奇“地图”的绘制,离不开单细胞测序技术的进步和测序成本的下降。在过去,要绘制这样一张“地图”,需要大量的时间及高昂的实验成本。而如今,基于华大自主开发的单细胞建库平台(DNBelab C4)和DNBSEQ测序技术,世界各地的领域专家及科研工作者可以以低成本、高通量、高灵敏度和准确性的方法进行大规模的单细胞测序分析,为整个生命科学领域提供了一系列宝贵的数据资源。

大规模细胞图谱的绘制工作,对于我们理解器官结构组成、胚胎发育和衰老、人类疾病及生命演化等都具有重要的意义。未来我们还将开发更高通量的单细胞技术以及具备空间分辨率的多组学技术,为全面构建生命单细胞分辨率的时空图谱提供重要工具。”论文的共同通讯作者之一、深圳华大生命科学研究院院长徐讯表示,“同时细胞图谱数据正在迅速增长,其中蕴含巨大的信息量,这些数据解读和挖掘工作需要全球科学家的共同协作和努力。”

本研究由深圳华大生命科学研究院联合北京华大生命科学研究院、深圳国家基因库、吉林大学、中国科学院广州生物医药与健康研究院、瑞典卡罗林斯卡医学院、英国剑桥大学、西班牙ICREA研究所、新加坡ASTAR等来自6个国家的35个科研团队共同参与完成。韩磊、魏小雨、刘传宇、庄镇堃、邹轩轩、王智锋和Giacomo Volpe为该论文的共同第一作者,刘龙奇、徐讯、侯勇和Miguel A. Esteban为论文的共同通讯作者。本研究已通过伦理审查,严格遵循相应法规和伦理准则。

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