科學家利用“時間機器”技術了解幹細胞如何製造特定細胞類型的編程方法
據外媒報導,沃爾特和伊麗莎·霍爾醫學研究所(WEHI)的研究人員利用一種新的單細胞技術,發現了一種了解幹細胞如何製造特定細胞類型背後的編程方法。該研究發現了30個新基因,這些基因可以對乾細胞進行編程,使其產生啟動免疫反應的樹突狀細胞。
通過發現這一過程,研究人員希望他們能夠找到新的癌症免疫療法,併計劃將這一技術擴展到其他領域,如發現腫瘤啟動的新藥物靶點。
研究結果一覽:
- WEHI的研究人員開發了一種新的單細胞方法,以了解導致幹細胞製造特定細胞類型背後的編程方法。
- 通過在不同的平行測試中測試單個乾細胞,研究人員發現了500個預測樹突狀細胞命運的基因。
- 利用CRISPR篩選,他們在500個編程樹突狀細胞生產的基因中發現了30個關鍵基因。
- 研究人員打算擴大使用這一技術,尋找癌症發展中的”大爆炸”時刻,以確定新的抗癌藥物靶點。
研究“姐妹”細胞
該研究由Shalin Naik博士、Luyi Tian博士、Sara Tomei和Jaring Schreuder領導,並發表在《免疫》雜誌上,該研究概述了由激素Flt3配體驅動的樹突狀細胞生成的啟動過程,該配體用於免疫療法。
研究團隊開發了一種新技術,將單個細胞的基因表達與它製造的細胞類型聯繫起來。
“我們發明了一種名為’SIS-seq’的技術,以研究從’母’幹細胞平行降生的’姐妹’細胞,”Naik博士說。“由於RNA測序破壞了單個乾細胞,你只能測量細胞的遺傳內容,但卻失去了知道它本來會製造什麼的機會。所以,沒有辦法再回到過去去尋找這個問題。”
“通過讓單個乾細胞只分裂幾次,而不是全部分裂,我們能夠分別對’姐妹們’進行測試。有的檢測它們製造的東西,有的檢測它們的基因含量。”
“通過這種方式,我們已經能夠將基因與製造的細胞類型聯繫起來。”
發現30個新基因
Naik博士說,如果沒有技術的進步,使團隊能夠同時回答多個問題,這些發現是不可能的。“利用CRISPR篩選,我們測試了500個預測樹突狀細胞命運的基因,並發現了30個新基因,這些基因實際上可以編程製造樹突狀細胞,”他說。
Naik博士說,這一突破可以為新的藥物靶點鋪平道路,以對抗癌症和改善免疫療法治療。“我們現在已經有了一份基因列表,可以嘗試在培養皿中生成或促進人類樹突狀細胞,用於免疫療法,”他說。“而且我們將擴大這一技術的使用範圍,找到對每一種不同的人類免疫細胞類型的生成進行編程的基因。”
尋找癌症啟動的“大爆炸”
通過使用這種技術在單細胞水平上檢查細胞,研究人員還打算找到癌症發展中的“大爆炸”時刻,以便創造新的藥物靶點來抗擊癌症和改善免疫療法。
“利用我們的時間機器技術,我們希望能夠確定組織生成中的哪些正常程序被單細胞中的致癌基因所劫持,然後利用這些信息找到新的治療靶點。”Naik博士說。