人类细胞也将拥有社交“脸谱”

——扎克伯格夫妇投资6亿美元启动“细胞地图”项目

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扎克伯格夫妇不久前宣布,10年内捐资30亿美元帮助科研人员攻克各种难以治愈的疾病。这一举措使他们成为继霍华德·休斯医学研究所之后第二大私人基础生物学研究投资方。据麻省理工学院《技术评论》杂志网站近日报道,这一宏伟医学目标启动了首个项目:出资6亿美元,创建一家全新的“生物中心(BioHub)”,帮助绘制人类“细胞地图”。

5年内“细胞地图”有望绘成

教科书只告诉我们,人体细胞包含血液中的载氧细胞、大脑中的神经细胞、眼睛中的感光细胞等大约300种,但人体实际细胞数远大于此,只是普通显微镜无法识别而已。

科研人员现在要做的是,研究这些成千上万的人体细胞,找到它们的分子标记物并确定其在体内的位置。对正在研究一种新药以瞄准某个细胞的科学家和制药企业来说,这类地图是稀世珍宝。而且利用“细胞地图”对免疫系统在抗癌过程中的细胞变化和调适进行分类并整理成目录,将成为下一代针对免疫系统的癌症疗法新资源。

哈佛大学分子生物学家埃文·马库斯库认为,“细胞地图”已经成为生物学研究中最热门领域。为了获得这些研究产生的大规模数据,必须使用一种技术来探测每个细胞会制造出哪些蛋白质,这些可充当“分子指纹”的蛋白质已经引领科学家发现了视网膜和人脑内许多全新细胞类型。

马库斯库开发出的一种方法,能将单个细胞检测成本降低到17美分。基于这一技术,布罗德研究院副主任阿维夫·雷格夫今年向一些财团倡议,只需1亿美元,科学共同体就能在5年内绘制出5000万细胞在人体中的位置地图。

6亿元“生物中心”项目启动

扎克伯格已经任命斯坦福大学斯蒂芬·奎克为“生物中心”联合主席,全面负责这一项目。

奎克发明了一种微流体装置,可以将单个细胞捕获进微液滴内,让其流经微流体通道,从而对单个细胞进行分析研究。奎克是位拥有135个专利的科学怪才,他的实验室堪比科学奇才爱迪生的实验室:窗帘耷拉着,房间和过道到处都是新奇装置,这些装置总在滴答滴答或嗡嗡作响。

奎克表示,“生物中心”将资助各大学研究人员,进一步开发出能直接通过组织样本分析细胞和分子组成的新技术。这样的话,他们不仅能制造出所有细胞类型的图集,更能获得人体大量细胞如何相互作用的社交“脸谱”。比如,最近开发的一种全新化学技术,能将死去的老鼠全身变得透明,从而可以通过显微镜观察其体内的每个部位。还有一种新技术,利用从棉麻织物中发现的化学物质,可以给组织“充气”,让整个组织膨胀变大,从而更容易对其进行分析研究。

个人投资还需国际团体合作

美科学慈善联盟理事长兼扎克伯格科学顾问的马克·卡斯特纳表示,由于政府投资机构在此领域进展缓慢,随着第一个科学项目“生物中心”启动,扎克伯格也成为“细胞地图”技术的最大投资方。“但要想完成整个人类‘细胞地图’,需要重量级国际团体的合作,相比之下‘生物中心’的规模差距太大。”

雷格夫和英国桑格研究院的萨拉·泰克曼还成立了一个称为“国际人类细胞地图共同体”的组织。该组织正在就绘制“细胞地图”进行战略性研讨,并希望他们的工作能够吸引到美国国家卫生研究院(NIH)以及像维康基金会(Wellcome Trust)这类欧洲基金会的投资兴趣。奎克和“生物中心”也加入了这家科学共同体,他们将携手共同描绘出数百万细胞在人体内的“脸谱”,帮助制药企业和科研人员找到治愈疾病的全新方法。奎克表示:“‘细胞地图’正在成形,明年必将迎来大发展。”