Allen Cell Explorer: портал данных для изучения человеческих стволовых клеток
Институт Аллена по клеточной науке (Allen Institute for Cell Science) представил Allen Cell Explorer — уникальный портал и динамичное цифровое окно в человеческую клетку. Веб-сайт объединяет:
Масштабные 3D-данные визуализации.
Первое применение глубокого обучения для создания прогностических моделей клеточной организации.
Генно-модифицированные линии человеческих стволовых клеток.
Растущий набор мощных инструментов.
Портал станет платформой для этих и будущих общедоступных ресурсов института.
Интегрированная клеточная модель (Integrated Cell Model)
Это первая модель, использующая методы глубокого обучения для прогнозирования организации человеческих стволовых клеток. Модель была обучена на тысячах высококачественных изображений, чтобы понять, как организованы клеточные компоненты. На сайте уже можно сравнить предсказания модели с реальными изображениями, демонстрируя её высокую точность. Будущие версии позволят генерировать и исследовать эти виртуальные клетки в трёх измерениях.
"Это первый случай, когда исследователи используют глубокое обучение, чтобы попытаться понять неуловимый вопрос о том, как организованы реальные клетки. Схемы в учебниках, основанные на интерпретации художника данных относительно небольшого числа клеток, в конечном итоге будут заменены такими моделями, основанными на данных от очень большого количества клеток", — говорит Рик Хорвиц, исполнительный директор института.
3D Cell Viewer и Cell Catalog
- 3D Cell Viewer предоставляет онлайн-доступ к крупнейшей общедоступной коллекции человеческих стволовых клеток, визуализированных в 3D. Пользователи могут просматривать и изучать тысячи генно-редактированных клеток и удивительную вариабельность их внутриклеточной организации прямо в браузере.
- Cell Catalog содержит детальную информацию и данные контроля качества по генно-редактированным линиям человеческих стволовых клеток Института Аллена. Эти линии доступны научному сообществу как Allen Cell Collection в репозитории Coriell. Плазмиды и инструкции для их создания доступны через Addgene.
Значение для науки
"Allen Cell Explorer использует клетки, которые гораздо более релевантны человеческой биологии, чем культивируемые клетки, которые по необходимости использовались в большей части современных биомедицинских исследований", — отмечает Энн Карпентер, директор платформы визуализации Broad Institute.
Публичный портал позволит исследователям задавать новые важные вопросы о вариабельности клеток и их изменениях в процессе роста, дифференцировки и реакции на лекарства. Эти открытые инструменты могут стать основой для значительного прогресса в клеточной биологии и изучении здоровья и болезней человека.