몸을 구성하는 100 조 개의 세포를 매핑

몸을 구성하는 100 조 개의 세포를 매핑

인체를 구성하는 약 100 조개의 세포가 있습니다. 새로운 megascience 노력은 80 개의 알려진 기관에서 추출한 200 가지 이상의 유형의 세포를 카탈로그로 작성하고 이들 세포에서 활성화 된 유전자를 확인합니다.

이 새로운 노력은 1990 년대와 2000 년대 초반에 생물학을 잠식시킨 인간 게놈 프로젝트의 발 뒤꿈치를 따른 것입니다. 이제 과학자들은 인체 전체에 대한 세포지도, Human BioMolecular Atlas Program 또는 HuBMAP 이라는 프로젝트를 작성하는 새롭고 흥미로운 과제를 생각해 냈습니다. 플로리다 대학은 5 개의 조직지도 작성 센터 중 하나입니다. 여기 University of Florida의 센터에서 우리는 흉선, 림프절 및 비장 - 면역 체계의 모든 주요 구성 요소를 매핑하는 책임이 있습니다.

나는 거의 35 년 동안 제 1 형 당뇨병 또는 청소년 당뇨병을 연구 해 왔으며 , UF 당뇨병 연구소 의 다른 동료들과 함께이 질병을 예방하고 치료할 수있는 방법을 찾으려고 노력해 왔습니다. 최근까지 우리는 제 1 형 당뇨병의 원인을 알지 못했기 때문에 이것이 어려움이었습니다.

조직지도 작성 센터로서의 우리의 목표는 그들이 생산하는 단백질과 켜져있는 세포의 독특한 유형을 확인하고 각 장기의 가상 3 차원 모델을 구축하는 것입니다. 이지도는 제 1 형 당뇨병을 포함한 많은 질병에 대한 연구 결과를 알려줍니다.

제 1 형 당뇨병의 원인을 이해하는 것이 중요한 이유는 무엇입니까?
우리는 제 1 형 당뇨병이 소위 "자가 면역 장애"라는 것을 알고 있습니다. 제 1 형 당뇨병에서 "T 림프구"로 알려진 면역 세포는 설탕의 농도를 조절하는 인슐린 생산을 담당하는 췌장 베타 세포를 파괴하는 것으로 생각됩니다 우리의 피에.

질병을 예방하고 치료할 능력이 없다는 사실에 좌절감을 느낀 저는 불과 10 년 전만해도 제 1 형 당뇨뿐만 아니라 질병이없는 장기 기증자에게서 인간의 췌장을 수집하기 시작했습니다. 후자의 그룹은 "정상적인"건강한 췌장에 대한 이해를 돕기 위해 수집되었습니다. 현재까지 우리는 500 명 이상의 사람들로부터 췌장을 수집했습니다. 우리는이 조직을 전 세계 21 개국 230 개 프로젝트에 배포했습니다. 이러한 노력의 결과로이 질병이 어떻게 진행되는지에 대한 우리의 이해가 새롭게 바뀌었습니다.

미국에서만 1 년에 약 25,000 건의 1 형 당뇨병으로 진단받은 환자 는 생존을 위해 일일 인슐린 주사에 평생 의존해야하며 실명, 신장 질환, 감각 마비, 사지 등의 장기적인 의학적 합병증이 발생할 위험이 높습니다. 절단 및 심혈관 질환. 오늘날 미국에서 거의 115 만 명이이 질환으로 살아가는 것으로 추산 됩니다.

이러한 합병증은 당뇨병에 걸린 사람들에게 혼란스럽고 아마도 탄수화물 모니터링, 운동량 측정, 혈당치 평가, 인슐린 투여 등 매일 매일의 생활 방식을 관리해야합니다. 고혈당과 저혈당을 피할 수 있습니다. 이들은 일상적인 질병과 관련된 몇 가지 문제를 나타냅니다.

이러한 이유로 UF 당뇨 연구소의 공동 연구 노력의 목표는이 질병의 원인을 이해하는 것이 었습니다. 그 사실을 알면 우리는 누가 위험에 처해 있는지 예측하고, 질병의 진행을 예방하는 방법을 확인하고, 치료 요법을 개발할 수 있습니다.

왜이 장기들을 연구해야합니까?
제 1 형 당뇨병은 알려지지 않은 이유 때문에 면역 체계가 스스로를 돌변하는 80 가지가 넘는 알려진자가 면역 질환 중 하나입니다. 자가 면역 이상으로 면역 반응은 또한 암 및 전염병 퇴치 측면에서 건강의 주요 구성 요소입니다. 췌장과 제 1 형 당뇨병을 연구 한 경험을 토대로 매핑을 통해 이러한 각 설정에서 면역의 역할을 이해하는 데 큰 진보가 있음을 알 수 있습니다. 면역 체계가 어떻게 작용하는지에 대해 깊이 잠수 할 수 있습니다.

건강한 개체에서 T 세포는 감염이나 암세포에 반응 할 때만 활성화됩니다. 그러나자가 면역 질환에 걸리기 쉬운 특정 T 세포는 "자가"단백질에 의해 잘못 활성화되어 건강한 조직을 파괴 할 수 있습니다.

암이나 전염병과 같은 다른 상황에서는 면역계가 효과적 이기에 충분히 강력한 반응을 나타내지 못합니다. 또는 면역 체계의 세포가 제어 할 수 없게 증식하여 림프종 및 백혈병과 같은 혈액 및 림프계 암을 유발할 수 있습니다. 이것이 흉선, 비장, 림프절이 건강한 사람의 면역 체계를 연구하는 사람들에게 관심의 대상이되는 이유입니다. 연구자들은 모든 기관의 건강한 기준을 이해해야 만 문제가 발생하여자가 면역 질환, 암 및 전염병으로 이어질 때이를 인식 할 수 있습니다. 달리 말하자면, 우리는 인간의 수명 기간 동안 정상적인 림프계를 구성하는 것이 무엇인지를 먼저 이해할 필요가 있습니다.

정상적인 정의가 중요한 이유는 무엇입니까?

우리가 정확히 정상적인 세포를 얻는 곳이 궁금 할 것입니다. 우리가 과거 십일년 동안했던 것처럼, 우리는을 통해 사망 한 장기 기증자로부터 이식 수준의 인체 조직을 얻을 것이다 장기 조달 기관 가족이나 법률 집행자가 동의를 제공 한 후. 비탄의 시간에 감안할 때, 비장, 흉선 및 림프절의 경우 이식 절차에 생명을 불어 넣을 수없는 이러한 귀중한 해부학 적 선물은 과학적 조사 및 발견을위한 독창적 인 자원을 제공합니다.

"정상"으로 간주되는 조직 (알려진 또는 관찰 가능한 병리에 영향을받지 않음) 만이 초기 연구에 포함됩니다. 우리는 70 세까지의 영아에서부터 성인까지의 기증자로부터 조직을 수집 할 것입니다. 이것이 나이가 각 장기의 모든 세포의 유형과 건강을 변화시키는 방법에 대한 통찰력을 제공하기를 바랍니다.

UF 당뇨병 연구소 (UF Diabetes Institute)에서는 세포 및 분자 생물 학자를 비롯한 여러 전문 팀이 임상 림프 샘플, 생물 의학 엔지니어, 면역 학자 등을 대상으로하는 혈액 병리학 자들이 HuBMAP 프로그램을 위해 협력하게됩니다. 사실 UF 조직지도 작성 센터는 최첨단 현미경 및 데이터 수집 분야의 글로벌 전문가 네트워크와 광범위하게 협력 할 것입니다.

우리는 8 개의 다른 형태의 현미경을 사용하여 신경, 혈관, 간질로 알려진지지 조직 및 조직 절편에서 면역 세포를 특징 짓는 수십 개의 단백질과 RNA 분자를 검출하기위한 이미징 파이프 라인을 구축하고 있습니다.

HuBMAP의 첫 2 년 동안 우리는 11 명의 장기 기증자로부터 비장, 흉선 및 림프절을 매핑 할 계획입니다.

우리는 결과 데이터가 새로운 세포 유형, 분자 및 세포 구조, 세포 - 세포 상호 작용 및 인간 해부학 및 생리학에서의 기능적 함의를 밝힐 것으로 기대합니다. 따라서 고해상도의 3 차원 Human BioMolecular Atlas 프로그램은 발견을 용이하게 할 것으로 기대됩니다.

인생에서 50 대 후반을 맞이하면서 질병의 영향을받는 동료, 친구 및 가족의 수는 매년 증가합니다. 나는 또한 최근에 할아버지가되었다. 저는 우리가하는 일이 현재와 미래 세대 모두에게 인간 건강에 극적인 영향을 줄 것이라고 생각하고 싶습니다. 그것은 유산 선물이 될 것입니다.