Pemetaan Sel di Tubuh Manusia: Manfaat untuk Meneliti Penyakit

Untuk liburan berikutnya, cobalah membolos GPS dan smartphone Anda.

Sebaliknya, belok ke seluruh penjuru negeri menggunakan salah satu peta yang Anda warnai di sekolah dasar. Ini mungkin memiliki semua negara bagian di atasnya dan mungkin beberapa sungai dan danau. Tentu saja, mungkin akan lebih mudah untuk mencapai tujuan Anda jika Anda memiliki beberapa rincian lagi - seperti jalanan dan jalan raya, dan bahkan jalan tolnya.

Sekarang bayangkan bagaimana rasanya menemukan jalan di sekitar tubuh manusia hanya dengan sketsa sekolah dasar dari triliunan selnya.

Itulah masalah yang dihadapi oleh para ilmuwan yang mencoba memahami dan menemukan pengobatan baru untuk penyakit seperti kanker, Alzheimer, dan asma.

Iklan

Tetapi sebuah proyek baru yang ambisius yang diumumkan awal bulan ini di London untuk membangun peta lengkap tentang tubuh manusia berharap bisa memberi sedikit bantuan navigasi bagi para peneliti.

"Sel adalah kunci untuk memahami biologi kesehatan dan penyakit, namun saat ini kita terbatas dalam pemahaman kita tentang bagaimana sel berbeda di setiap organ, atau bahkan berapa banyak jenis sel yang ada di tubuh, "Sarah Teichmann, Ph.D., kepala genetika seluler di Institut Sanger, mengatakan dalam siaran pers untuk pertemuan tersebut.

AdvertisementAdvertisement

Baca lebih lanjut: Apa genom manusia sintetis yang bisa digunakan? »

Peta terperinci tentang tubuh manusia

Banyak sumber sains mencatat sekitar 200 jenis sel dalam tubuh manusia - seperti sel kulit, jantung, dan otot.

Dengan menyamakan triliunan sel dalam tubuh menjadi kelompok besar, Anda kehilangan banyak rinciannya.

Banyak penelitian medis dilakukan dengan cara yang sama, dengan peneliti melihat aktivitas seluler rata-rata dalam jaringan daripada variasi yang terjadi di seluruh jaringan.

Atlas Sel Manusia akan memperbesar peta - sampai ke tingkat sel individual.

AdvertisementAdvertisement

Ini akan mencakup inventarisasi jenis sel dan subtipe di tubuh, lokasi mereka, bagaimana perubahannya selama masa kesehatan dan penyakit, dan gen mana yang diaktifkan di setiap sel.

Peta referensi ini akan menjadi sumber terbuka yang dapat digunakan para ilmuwan untuk mendukung penelitian mereka sendiri. Beberapa peneliti telah membandingkan prakarsa tersebut dengan Human Genome Project (HGP) - yang mengkatalogikan urutan genetik manusia secara penuh - walaupun proyek baru menghadapi banyak tantangan unik.

Iklan

"Jenis data yang akan dikumpulkan di masing-masing populasi sel individu - dan sel individual - akan jauh lebih beragam, dan akan ada tantangan besar dalam integrasi data yang mungkin tidak serumit dalam HGP, "Justin Balko, Pharm.D., Ph D., asisten profesor kedokteran dan biologi kanker di Vanderbilt University Medical Center, mengatakan kepada Healthline melalui email.

Peneliti dari Wellcome Trust Sanger Institute, Institut Luas MIT dan Harvard, dan institusi lainnya memulai diskusi awal di London pada pertengahan Oktober seperti apa peta ini nantinya.

Kelompok Iklan sudah memiliki komitmen pendanaan dari Inisiatif Chan Zuckerberg, yang baru-baru ini mengumumkan bahwa pihaknya bertujuan untuk "menyembuhkan, mencegah atau mengelola semua penyakit pada akhir abad ini. "

Baca lebih lanjut: Berapa banyak bantuan Chan Zuckerberg $ 3 miliar yang membantu? »

Menganalisis sel tunggal

Atlas Sel Manusia akan dibantu oleh teknologi baru yang dirancang untuk menganalisis sel tunggal.

Iklan

Pada tahun 2012, Aviv Regev, Ph D., dari Broad Institute, dan rekan-rekannya menggunakan teknologi ini untuk melihat sekelompok kecil sel kekebalan yang disebut sel dendritik. Dari 18 sel identik, tiga gen yang berbeda berbeda dari yang lain.

"Kami segera tercengang," kata Regev kepada Atlantik "Sepertinya kita mengira semua orang di kota mengenakan kemeja hijau, dan ternyata ada yang memakai warna biru dan ada yang berwarna kuning. "Dia menemukan variasi yang lebih besar lagi saat dia memeriksa lebih dari 1, 700 sel dendritik.

Biaya teknologi ini telah menurun drastis dalam beberapa tahun terakhir, yang seharusnya mempercepat proyek.

Menurut The Atlantic, pada tahun 2012 Regev menghabiskan ribuan dolar untuk menganalisis hanya 18 sel dendritik tersebut. Setahun kemudian harganya turun sampai 10 dolar per sel.

Metode lain sekarang memungkinkan peneliti menganalisis ratusan ribu sel pada saat bersamaan - hanya 6 sen per sel.

Memiliki gambaran atau katalog lengkap dari semua jenis sel di jaringan normal pada akhirnya akan membantu kita mengetahui sel yang berubah menjadi kanker. Justin Balko, Pusat Medis Universitas Vanderbilt

Pendekatan yang lebih rinci untuk memahami jaringan memiliki banyak aplikasi potensial, seperti dalam penelitian kanker.

"Memiliki gambaran atau katalog lengkap dari semua jenis sel di jaringan normal pada akhirnya akan membantu kita mengetahui perubahan sel menjadi kanker, dan berdasarkan biologi mereka, ini pasti akan mengarah pada petunjuk tentang terapi yang lebih baik," kata Balko.

Peneliti yang menggunakan sel induk untuk meregenerasi jaringan yang rusak atau hilang mungkin juga diuntungkan - bagaimana Anda tahu apa yang harus dibangun jika Anda tidak tahu jenis sel dalam jaringan?

Bahkan penggunaan CRISPR untuk mengedit DNA dapat dibantu oleh pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana sel bekerja dan berinteraksi dengan membimbing peneliti menuju gen yang tepat untuk diedit.

Tidak setiap peneliti yang dihubungi oleh Healthline bahkan menyadari inisiatif Atlas Sel Manusia, jadi mungkin perlu beberapa waktu agar dampak penuh dari proyek ini dapat direalisasikan. Masih banyak peneliti yang optimis tentang potensi tersebut.

"Ini akan sangat menarik untuk melihat bagaimana proyek diputar," kata Balko."Semakin banyak rincian tersedia, banyak dari kita akan mulai memikirkan arah awal untuk menggunakan data menarik ini untuk memajukan pemahaman kita tentang biologi kanker dan pengembangan terapi kanker baru. "

Baca lebih lanjut: Pengeditan gen CRISPR mendapat persetujuan untuk pengobatan kanker»