We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
จอกศักดิ์สิทธิ์ของความก้าวหน้าทางการแพทย์คือความสามารถในการสร้างอวัยวะจากเซลล์ของตัวเอง แต่การจะทำเช่นนั้นนักวิจัยต้องจัดระเบียบเซลล์ต้นกำเนิดให้เป็นรูปแบบที่สามารถคาดเดาได้ซึ่งค่อนข้างลำบาก
การพิมพ์ 3 มิติเป็นแนวทางหนึ่งที่นักวิจัยใช้ในการสร้างอวัยวะในรูปทรงที่ต้องการ แต่อีกวิธีใหม่อาศัยการสร้างแบบจำลองเชิงคำนวณและอาจสามารถเอาชนะความท้าทายในอดีตได้
ที่เกี่ยวข้อง: นักวิทยาศาสตร์ฟื้นฟูเซลล์ต้นกำเนิดในสมองที่กำลังเติบโต
แมชชีนเลิร์นนิงสามารถช่วยให้อวัยวะเจริญเติบโตนอกจานเพาะเชื้อ
นักวิทยาศาสตร์จาก Gladstone Institutes และ Boston University สร้างแบบจำลองการคำนวณเพื่อให้ได้เซลล์ต้นกำเนิดมาประกอบเป็นรูปร่างที่พวกเขาต้องการ สักวันหนึ่งเทคนิคนี้สามารถใช้สร้างอวัยวะได้ ผลงานของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร ระบบเซลล์.
นักวิจัยทั่วโลกได้ใช้เซลล์ต้นกำเนิดที่ได้รับการกระตุ้นให้เกิด pluripotent หรือ IPS ซึ่งคล้ายกับเซลล์ต้นกำเนิดที่พบในตัวอ่อนเพื่อพัฒนาอวัยวะในจานเพาะเชื้อ ลำต้นเหล่านี้สามารถสร้างรูปร่างและหล่อหลอมให้กลายเป็นหัวใจและแม้แต่สมองได้ พวกมันถูกใช้ในการปลูกถ่ายและเพื่อจำลองโรคแล้ว แต่มันไม่เหมือนกับการสร้างอวัยวะที่เป็นสามมิติและทำงานได้
Ashley Libby นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจาก UC San Francisco Developmental & Stem Cell Biology Program และผู้เขียนร่วมของ เอกสารฉบับใหม่ซึ่งทำงานในโครงการร่วมกับ David Joy นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในโครงการบัณฑิตร่วมสาขาวิศวกรรมชีวภาพจาก UC Berkeley และ UC San Francisco (BioE) "แทนที่จะเป็นเนื้อเยื่อที่เป็นระเบียบเรามักจะได้รับการผสมผสานของเซลล์ประเภทต่างๆที่ไม่เป็นระเบียบ"
นักวิจัยอาศัยระบบแก้ไขยีน CRISPR / Cas9
นั่นทำให้นักวิจัยสงสัยว่าพวกเขาสามารถทำนายการจัดเรียงของเซลล์ที่แน่นอนได้หรือไม่โดยใช้ความเข้าใจว่าการปิดกั้นการแสดงออกของยีนสองชนิดที่แตกต่างกันจะเปลี่ยนรูปแบบของเซลล์ iPS ในจานเลี้ยงเชื้อ แต่การทดสอบทุกชุดค่าผสมจะใช้เวลามากเกินไปดังนั้นนักวิจัยจึงร่วมมือกับ Belta Lab เพื่อสร้างแบบจำลองการคำนวณ
นักวิจัยใช้ระบบตัดต่อยีน CRISPR / Cas9 และทำการทดลองต่างๆ จากนั้นข้อมูลจะถูกป้อนลงในโปรแกรมแมชชีนเลิร์นนิงที่ออกแบบมาเพื่อระบุรูปแบบภายในข้อมูล
"พลังของแบบจำลองนี้คือสามารถสร้างจุดข้อมูลหลายพันจุดเพื่อจำลองสิ่งต่างๆซึ่งอาจต้องใช้เวลาหลายเดือนกว่าที่ฉันจะทำในห้องทดลอง" ลิบบี้กล่าว การจำลองทำให้เกิดชุดเงื่อนไขที่อาจนำไปสู่การจัดเรียงเซลล์ที่พวกเขาต้องการ หลังจากทดสอบการเตรียมการแล้วพบว่าระบบแมชชีนเลิร์นนิงถูกต้อง
“ ฉันรู้สึกทึ่งมากเมื่อได้เห็นผลลัพธ์เป็นครั้งแรก” บรูซคอนกลินนักวิจัยอาวุโสของแกลดสโตนซึ่งทำงานเกี่ยวกับการศึกษาใหม่กล่าว "การสร้างแบบจำลองพฤติกรรมของเซลล์เป็นจอกศักดิ์สิทธิ์ของชีววิทยาและเอกสารนี้จะก้าวไปข้างหน้าในการทำเช่นนั้น"
