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新的計算方法可以推進精準醫學

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-11-11瀏覽次數:1840

科學家們設計了一種新的計算方法,揭示了體內大量混合細胞的遺傳模式。

這一發現發表在eLife上,將有助于識別多種疾病(包括癌癥)中基因表達的模式。科學家通過測試從小鼠睪丸中取出的組織來開發配方。因此,他們對由于不明原因不育的男性進行的活組織檢查進行了相同的分析。

“很少有研究試圖通過比較患者的單細胞表達測量結果與健康對照的單細胞表達測量值來找出任何疾病的原因。我們希望證明我們能夠理解這類數據,并確定患有不明原因不孕癥的患者。該疾病的具體缺陷,共同資深作者唐納德康拉德博士說,他是俄勒岡健康與科學大學俄勒岡州國家靈長類動物研究中心的副教授和遺傳學系主任。

牛津大學的Simon Myers博士也是高級合著者。

康拉德表示,他希望這種新方法能夠推動精準醫學領域的發展,其中個性化治療可以應用于每位患者遺傳讀數的特定細微差別。

科學家通過應用牛津大學最近開發的一種方法取得了突破,該方法可以從大量單個細胞中獲得基因表達數據,包括甚至微小的組織活檢。該方法稱為陣列或SDA的稀疏分解。

作者寫道:“SDA不是細胞群的集群,而是包含協變基因組的成分。”

這項新研究將這種方法應用于從五行小鼠的睪丸中取出的57,600個個體細胞:四個已知基因突變導致精子生成缺陷,另一個沒有遺傳性不育跡象。研究人員想知道是否有可能根據個體細胞RNA或RNA的遺傳差異引起的生理變異對這個龐大的數據集進行分類。

研究人員發現,他們能夠消除統計噪音并將數千個細胞分成46個遺傳組。

“這是一種數據簡化方法,可以讓我們識別在一組細胞中上下移動的基因組,”康拉德說。 “我們真正在做的是建立一個字典,描述基因如何在單細胞水平上發生變化。”

這項工作將立即適用于男性不育癥。

不孕癥影響全世界男性人口的0.5%至1%。目前治療男性不育的措施包括專注于管理精子本身的缺陷,包括通過體外受精。但是,這些技術并不適用于所有情況。

康拉德說:“我們正在談論你無法開始使用精子的問題。”

這項新技術為診斷特定遺傳缺陷開辟了新的機會,然后用新的基因編輯工具(如CRISPR)對其進行校正。確定具體原因將是對診斷男性不育的現有技術的顯著改進,這相當于對睪丸活檢的描述性分析。

“提供的機會與這種類型的診斷相結合實際上是天空中的匹配,”康拉德說。

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