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本帖最后由 细胞海洋 于 2016-1-20 11:37 编辑 / e- B9 @$ k2 x) B( x! | U
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研究人员开发出新算法向细胞重编程领域进军' ~& `. a8 |, @/ ?* Z5 X0 Q
来源:来宝网 / 作者: / 2016-01-190 S& k% s" {( q' S
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由来自于杜克——新加坡国立大学医学院(杜克——新加坡国立大学),布里斯托尔大学,莫纳什大学和理化学研究所的研究人员所组成的国际研究小组已经开发了一种算法,可以预测一种人类细胞类型转换成另一种所需的因子。这些可以改变游戏规则的研究结果,最近发表在2016年1月18日出版的自然遗传学(Nature Genetics)杂志在线版上,对再生医学产生了显著影响,同时也为进一步研究细胞重编程打下了基础。
" P( H) ?" l) y0 ?6 z已知细胞类型并不是固定不变的,而且一种细胞类型通过加入一组特殊的细胞因子可被重编程,或转化为另一种细胞类型。这种方法由山中伸弥提出,他的这项获得诺贝尔奖的工作涉及到皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能性干细胞(iPS)。从理论上讲,iPS能够直接重编程成为,例如,视网膜细胞来帮助治疗黄斑或眼变性。但在实践中,似乎在这种方式下发生的细胞转变存在着技术和安全上的隐患,因为在重编程细胞中存在着癌变的积累,因此会导致不可预知的行为。
( T& p M1 ] R# @ r" }此外,尽管这是一大突破,但是确定一套独特的细胞因子用于每一个细胞转化却是涉及到很多试错研究的一个漫长而昂贵的过程。因此,首先识别一组关键的细胞因子用于细胞转化,是研究人员和医生在重编程领域中面临的主要障碍。; u1 l$ v/ g! M9 h
为了克服这一障碍,杜克——新加坡国立大学的高级研究员Owen Rackham博士工作五年开发出了一个计算机算法来预测可用于细胞转化的细胞因子。这种算法被称为Mogrify,能够预测出任何给定的细胞转换时所需的细胞因子的最优组合。& I; l; Q/ S3 T7 t0 V, ] t2 K
当进行测试时,Mogrify能够准确地预测出先前已经公布的细胞转化所需的一组细胞因子。为了进一步验证Mogrify的预测能力,研究团队在实验室里利用人体细胞进行了两次新的细胞转化,并在仅仅使用Mogrify预测的情况下两次尝试都是成功的。
/ K) {( f# d( s6 Y“Mogrify就像一个细胞的‘世界地图’,使我们能够在人类细胞转化时绘制出新的领地,”来自于杜克——新加坡国立大学复杂疾病实验室系统遗传学团队的Rackham博士解释说。“我们希望本创新方法进行的第一个临床应用是将患者的缺陷细胞重新编程为'正常'的健康细胞,而不用通过中间的iPS步骤。这些细胞然后可以被重新植入到病人体内,并且应该在实践中,能有效地实现新的再生医疗技术。” 杜克——新加坡国立大学计算生物学中心的复杂疾病实验室的系统遗传学中心主任Enrico Petretto副教授,强调指出,由于Mogrify完全是数据驱动的,它的稳定性和准确性能够持续提高以收集更全面的数据并将其输入到计算系统中。 n- R7 K3 `9 R8 B& A* q5 w
“Mogrify是一个利用大数据和系统生物学来改变游戏规则的方法,杜克——新加坡国立大学的工作和专业知识将激发出新的医疗应用,” 副教授Petrett说。5 C0 Z6 C$ P( o- D% e
Mogrify已为其他研究人员和科学家提供了在线应用。杜克——新加坡国立大学的研究小组现在正计划把重点放在Mogrify的转化医学应用上。杜克——新加坡国立大学的研究团体之间的协作努力已经到位,致力于应用该算法来帮助制定具体的疾病如癌症的治疗方法。
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; E/ z. n! D) Zhttp://phys.org/news/2016-01-algorithm-field-cell-reprogramming.html& @3 b# N" V S
( J, m5 t$ |& p# G. y7 F" v3楼原文 感谢pujixing 提供 |
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