Методики изучения ДНК на уровне отдельных клеток признаны «Прорывом 2018 года»

Журнал Science назвал «Прорывом года» новые технологии, которые позволяют увидеть, как ДНК направляет развитие отдельных клеток во времени.

Эксперты считают, что эти методы преобразуют науку в ближайшие десятилетия, давая всё более чёткую картину процессов старения, заживления и болезней.

Современные методы основываются на работе лауреатов Нобелевской премии 2002 года Джона Салстона и его коллег, которые вручную отслеживали развитие круглого червя Caenorhabditis elegans клетка за клеткой под микроскопом. Сегодня для повторного картирования клеток C. elegans используются методы «пометить-проанализировать-собрать» на основе паттернов экспрессии генов в каждой клетке, с применением массового параллельного секвенирования ДНК и усовершенствованной флуоресцентной микроскопии.

«Революция только начинается»

В этом году были опубликованы научные работы о том, как плоский червь, рыба, лягушка и другие организмы начинают формировать органы и конечности. Исследователи по всему миру ищут способы применить эти техники к человеческим клеткам, чтобы понять их созревание, регенерацию и причины возникновения рака, диабета или физических аномалий.

Среди текущих проектов:

• Атлас человеческих клеток (Human Cell Atlas) — международный консорциум, который идентифицирует каждый тип человеческих клеток, их расположение в теле и взаимодействие при формировании тканей и органов.
• Изучение типов клеток почки, включая те, что становятся раковыми.
• Исследование взаимодействия материнских и плодных клеток во время беременности.
• Работа европейского консорциума LifeTime (53 института и 60 компаний) по изучению развития рака, диабета и других болезней на уровне отдельных клеток.

Победитель был выбран после голосования читателей, которые из дюжины предварительно отобранных прорывов выбрали технологии, позволяющие отслеживать развитие на клеточном уровне. Эти методы, по словам редактора новостей Science Тима Аппенцеллера, «создают одни из самых необычных фильмов, когда-либо сделанных, показывая, как одна клетка превращается в сложные ткани и органы взрослого животного».