Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Konsortium sel stem menangani penyakit genetik yang rumit

Anonim

Banyak penyelidikan sel stem sepanjang dekad yang lalu telah memberi tumpuan kepada gangguan Mendelian - yang disebabkan oleh satu gen, seperti fibrosis sista, distrofi otot, dan penyakit Huntington. Tetapi kerana kajian persatuan genom yang luas terus menunjukkan, kebanyakan keadaan lebih kompleks, yang timbul daripada berpuluh-puluh atau ratusan mutasi genetik yang bekerja bersama-sama untuk menyebabkan penyakit. Untuk memahami bagaimana seseorang boleh mewarisi risiko yang lebih tinggi untuk hipertensi atau diabetes, perlu mengkaji bagaimana mutasi ini menyumbang pada tahap selular.

iklan


Untuk menangani cabaran ini, pada tahun 2010, Konsortium Pengajian Persatuan Kajian Generasi Genetik Generasi Seterusnya, NHLBI menaja satu siri kajian yang memulakan kerja keras menganalisis sel induk pluripoten (iPS) yang dikumpulkan dari kumpulan besar daripada pesakit untuk mengetahui lebih lanjut tentang bagaimana mutasi individu menyumbang kepada penyakit polygenetic. Sekarang, sekumpulan 11 laporan yang dihasilkan dari usaha kolaborasi muncul dalam Cell Stem Cell, Laporan Stem Cell, dan EBioMedicine . Kertas dibentangkan di portal web interaktif, //www.cell.com/consortium/NextGen.

"Apabila ini bermula, bidang sel stem telah mula sampai ke titik di mana anda boleh merenung membuat sel iPS pada skala mungkin ratusan atau ribuan individu, " kata Chad Cowan dari Institut Sel Stem Harvard, Massachusetts General Hospital, dan Institut Luas. "Masa adalah tepat dan NHLBI mempunyai visi untuk mengetahui bahawa langkah seterusnya dalam penyelidikan persatuan genom adalah untuk menginterogasi mekanisme molekul gen khusus dengan sel iPS."

Cabaran konsortium yang bertujuan untuk mengatasi adalah: jika suatu keadaan - seperti penyakit kardiovaskular - mempunyai lebih daripada 100 mutasi yang boleh menyumbang kepada penyebabnya, bagaimana anda mengukur setiap peranan gen? Model haiwan tidak dapat membantu kerana perubahan mungkin terlalu halus, dan mempelajari garis sel stem dari satu individu tidak akan menceritakan keseluruhan cerita ketika orang membawa faktor risiko genetik yang berbeza. Oleh itu, kumpulan penyelidikan menjana garisan sel iPS - masing-masing memerlukan sekitar 4-6 bulan buruh dan berharga sehingga $ 20, 000 - dari beratus-ratus individu untuk menilai variasi fisiologi.

Sumber ini telah menghasilkan beberapa pengajaran: satu, bilangan garisan sel stem yang diperlukan untuk menganalisis penyakit polygenetic mungkin tidak memerlukan beratus sampel. Cowan, yang melihat keabnormalan metabolisme hati, mendapati kumpulannya dapat menghasilkan hasil dengan koleksi sel yang lebih kecil. Dua, perubahan yang sangat kecil dalam ekspresi gen dapat menghasilkan perubahan dramatik dalam sel, dan penyelidik ingin tahu bagaimana. Tiga, beberapa kesan mutasi pada sel-sel boleh diketahui sebelum sel stem dibezakan.

"Walaupun iPSCs memperlihatkan janji yang cukup sebagai pelengkap kepada kajian persatuan genom yang luas dalam memahami dasar fungsional variasi, masih banyak kerja yang perlu dilakukan dari segi penyeragaman protokol dan pemahaman amalan terbaik untuk membuat pendekatan jenis ini alat penemuan yang boleh dipercayai, "tulis Cell Cell Cell Editor Deborah Sweet dalam editorial mengenai konsortium (DOI: 10.1016 / j.stem.2017.03.020). "Potensi ada di sana, dan ia adalah prospek menarik untuk dipertimbangkan."

Kerja-kerja ini juga akan membantu untuk membina blok bangunan asas untuk mengkaji penyakit polygenetic. Sebagai contoh, garisan sel ini adalah sesuatu penyelidik boleh memesan dari pengedar (WiCell) dalam masa terdekat. Upaya juga boleh membawa kepada terapeutik yang lebih disasarkan. Usaha penyelidikan berskala besar lain dengan tujuan yang serupa dengan Konsortium NextGen juga sedang berjalan. Di Eropah, terdapat Inisiatif HipSci di UK dan projek EU StemBANCC.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Cell Press . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Curtis R. Warren, Cashell E. Jaquish, Chad A. Cowan. Konsortium Pengajian Persatuan Genetik NextGen: A Foray ke In Vitro Population Genetics . Cell Stem Cell, 2017; 20 (4): 431 DOI: 10.1016 / j.stem.2017.03.021