טכנולוגיה חדשה פותחת את הנעילה של אבות סלולריים עם ברקודים של DNA

מחקר ציוני דרך של מדעני Wehi שופך אור חדש על אחת התעלומות הבסיסיות ביותר של הביולוגיה: כיצד התאים מתחלקים וצומחים למבנים המורכבים המרכיבים את גופנו.

המחקר ייצר טכנולוגיה חדשה ומובילה ומובילה למעקב אחר תאים מוקדם מאוד במהלך התפתחות העובר, כאשר הם מחלקים, נודדים ומתמחים באיברים, רקמות ומערכות שמחזיקים אותנו בחיים.

הטכנולוגיה החדשנית, הנקראת Loxcode, מספקת לכל תא בעכבר מהונדס גנטית עם אחד ממיליארדי ברקודים של DNA בודדים, ומאפשר לעקוב אחריו לפרטים חסרי תקדים.

פורסם ב תָאהמחקר פותח גבולות חדשים עבור מדענים ברחבי העולם כדי להבין טוב יותר כיצד אנו צומחים, מרפאים ונלחמים בזיהומים.

במבט חטוף

• החוקרים פיתחו דרך חדשה ומתוחכמת לעקוב אחר תאים מכמה ימים לאחר ההתעברות ולהתחקות אחר שושלתם כשהם מתחלקים וצומחים כדי ליצור את הרקמות, האיברים והמערכות של גופנו.

• טכנולוגיית ה- LoxCode שפותחה על ידי צוות Wehi משתמשת בתהליך כמו דשדוש סיפון כרטיסים, אך ברמת ה- DNA, כדי ליצור מיליארדי ברקודים בודדים המאפשרים לעקוב אחר תאים בפירוט מעולם לא אפשרי.

• הטכנולוגיה החדשנית כבר רותמת על ידי חוקרים ברחבי העולם.

התוכנית של החיים מופיעה מוקדם יותר ממה שחשבו בעבר

לא ייאמן להרהר בכך שכל אדם מתחיל מתא מייסד יחיד, שנקרא הזיגוטה.

מאותו מייסד אחד נוצרים תאים מיוחדים, ובונים הכל מהעור והמוח שלנו ועד הדם והעצמות שלנו. בדיוק איך התאים מחליטים מה להיות – ואיך הם קשורים – כבר מזמן היה תעלומה מדעית.

קביעת אילו תאים יתקיימו להיות חשובה לא רק להבנת התפתחות תקינה, אלא גם לזיהוי מתי ומדוע הדברים משתבשים, מה שמוביל למחלות והפרעות.

החוקר הראשי פרופסור שלין נאיק אמר כי הטכנולוגיה החדשה, המשמשת כבר במעבדות רבות ברחבי העולם, מאפשרת למדענים להתחקות אחר גורל התאים האולטימטיבי מוקדם מאוד במהלך התפתחות העובר.

"כאשר החיים הם כדור של כמה מאות תאים בלבד, גילינו שתאים מסוימים יכולים להוליד באופן אינדיבידואלי כל רקמה בגוף, בעוד שאחרים כבר נועדו להפוך לסוג מסוים של רקמות, כמו מוח, מעי, גפיים או דם", אמר פרופ 'נאיק, ראש מעבדה של WEHI.

"מה שהכי מרגש אותי הוא הפיצוץ של LoxCode המחקר מאפשר – זה לא כל יום שאתה יוצר כלי שנמצא בשימוש נרחב ויש לו את הכוח להפוך את מה שאנחנו מבינים לגבי אופן פעולתו של גופנו, ברמה העמוקה ביותר."

המחקר הראשי וממציא Loxcode ד"ר טום וובר אמר שהטכנולוגיה דומה לדשדוש ולהפיץ סיפון כרטיסים, אך ברמת ה- DNA.

עם LoxCode כל תא מטופל ביד ייחודית אשר עוברת בירושה על ידי צאצאיו המהווים את האורגניזם. זה יוצר ברקוד הניתן לעקוב, ומאפשר לנו להציץ בתוך תהליך יסודי זה עם פרט חסר תקדים. "

ד"ר טום וובר, מחקר מוביל וממציא Loxcode

לקראת טיפולים טובים יותר באמצעות ניתוח אבות סלולרי

על ידי כך שהם מאפשרים להתחקות לתאים לתאי אבותיהם, LoxCode מצביע על עתיד בו ניתן לחשוף את השורשים המוקדמים של הפרעות התפתחותיות.

כחלק מהמחקר, צוות המחקר פיתח מודל עכבר מהונדס גנטית המאפשר קידוד של תאים ולנתח באמצעות טכנולוגיית רצף DNA זמינה.

LoxCode יהיה מחליף משחק למחקר ביו -רפואי והתפתחותי, המסוגל לייצר עד 30 מיליארד ברקודים DNA אקראיים לפי דרישה ברקמות של עכבר חי – עשרות אלפי פעמים יותר מאשר טכנולוגיות קיימות.

פרויקטים רבים ברחבי העולם משתמשים כיום במודל כדי לחקור מגוון רחב של שאלות מחקריות מהתפתחות מוח והתנהגות תאים חיסוניים, לאופן בו איברים צומחים ורקמות מתחדשות לאחר אירוע מוחי.

ד"ר וובר יישם את הידע שלו בפיזיקה, ביולוגיה סינתטית ומתמטיקה כדי לייעל את העיצוב של רצף Loxcode, מה שיוצר מגוון של למעלה מ -30 מיליארד ברקודים מתוך 13 חלקים קטנים של DNA.

"Loxcode הוא למעשה בדיקת מוצא של DNA לכל תא, בכל רקמת העכבר, המאפשרת לחוקרים לחקור ולפרוק כמה מהתעלומות הגדולות ביותר בחיים", אמר.