"Hur många olika celltyper finns det i en människokropp? Och hur utvecklas dessa skillnader? Ingen vet riktigt, "säger professor Stein Aerts från KU Leuven (University of Leuven) och VIB, Belgien. Men tack vare en ny metod som utvecklats av hans team, som kan komma att förändras.

Även om var och en av cellerna i vår kropp bär exakt samma DNA -sekvens, det finns ett stort utbud av celltyper och funktioner. Dessa skillnader härrör från hur DNA -sekvensen tolkas:inte alla gener "slås på" i varje cell.

De senaste framstegen inom enkelcells-sekvensering har redan gjort det möjligt att mäta vilka av våra 20, 000 gener är aktiva i en enskild cell. Med över 30 biljoner celler i människokroppen, dessa tekniker ger en oöverträffad detaljnivå som revolutionerar forskningen inom biologi och medicin. Men när denna metod tillämpas på tusentals celler från olika vävnader, det blir alltmer utmanande att bearbeta de enorma mängderna data och upptäcka meningsfulla mönster.

Beräkningsbiologen Stein Aerts (KU Leuven och VIB) och hans team gick samman med matematiker, bioingenjörer, och IT -specialister att möta utmaningen. "Vi utvecklade SCENIC, ett datorprogram som identifierar olika celltyper baserat på deras genuttrycksmönster, snabbt och exakt. Detta möjliggör en bättre förståelse för hur celltypernas öde regleras, och för identifiering av huvudregulatorer, vilket också kan vara potentiella läkemedelsmål. "

"Denna nya metod hjälper oss inte bara att lära oss mer om de olika cellerna i vår kropp, "säger postdoktor Sara Aibar Santos." Det berättar också hur cellaktiviteten förändras under tiden, eller när vi blir sjuka. "

Teamet har redan tillämpat metoden på hjärnvävnad hos möss och människor. De använde den också för att analysera och jämföra cancerceller från hjärntumörer och hudtumörer, vilket ledde till identifiering av nya celltyper relaterade till metastaser, spridning av cancerceller till andra delar av kroppen.

Metoden kan hjälpa till att utveckla Human Cell Atlas, en global insats som syftar till att kartlägga alla olika celltyper och tillstånd i människokroppen. "Denna atlas skulle vara en ovärderlig informationskälla för både forskning och medicin, "Aibar Santos fortsätter." Det skulle göra det möjligt för oss att systematiskt studera de biologiska förändringarna som är förknippade med olika sjukdomar, att förstå var sjukdomsassocierade gener är aktiva i våra kroppar, analysera de molekylära mekanismerna som styr produktionen och aktiviteten hos olika celltyper, och reda ut hur olika celltyper kombineras och fungerar tillsammans för att bilda vävnader. "