Salı, Mart 5, 2024
Ana Sayfa Hayvanlar Tek hücreli verilerin kodunun çözülmesini geliştiren yeni açık kaynak yöntemi

Tek hücreli verilerin kodunun çözülmesini geliştiren yeni açık kaynak yöntemi

Tek hücreli verilerin kodunun çözülmesini geliştiren yeni açık kaynak yöntemi
Tek hücreli verilerin kodunun çözülmesini geliştiren yeni açık kaynak yöntemi

Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezi’ndeki (MSK) araştırmacılar, Spectra adı verilen ve tek hücreli transkriptomik verilerin analizini geliştiren yeni bir açık kaynaklı hesaplama yöntemi geliştirdi.

Spectra, veri analizini benzersiz bir şekilde yönlendirerek, kanser hücreleri ile bağışıklık hücreleri arasındaki etkileşimler gibi, immünoterapi tedavilerinin iyileştirilmesinde kritik öneme sahip olan hücreler arasındaki karmaşık etkileşime ilişkin yeni bilgiler sunabilir.

Araştırmacılar, Spectra’nın, yeni veya belirli bir biyolojik bağlama son derece spesifik olanlar da dahil olmak üzere işlevsel olarak ilgili gen ekspresyon programlarını tanımlamak için teknik “gürültüyü” ortadan kaldırabildiğini belirtiyor.

MSK ekibi, çalışmaya eşlik eden bir araştırma brifinginde, algoritmanın büyük hasta gruplarından elde edilen verileri incelemek ve klinik açıdan anlamlı hasta özelliklerini ortaya çıkarmak için çok uygun olduğunu belirterek, Spectra’nın gelişen ilaç alanında biyobelirteçleri ve ilaç hedeflerini tanımlamak için ideal olduğunu ekledi. immünonkoloji.

Ayrıca MSK ekibi Spectra’yı dünya çapındaki araştırmacıların kullanımına ücretsiz olarak sundu

MSK Sloan Kettering Enstitüsü’nde Hesaplamalı ve Sistem Biyolojisi Programına başkanlık eden, çalışmanın kıdemli yazarı Dana Pe’er, “Bilgisayar bilimcisi olarak eğitim aldım” diyor. “Geliştirdiğim her bir aracı, tek bir bağlamda değil birçok bağlamda kullanılabilecek şekilde sağlamlaştırmaya çalışıyorum. Ayrıca onları mümkün olduğunca erişilebilir hale getirmeye çalışıyorum.”

“Yeni biyolojiyi keşfettiğim için mutluyum” diye devam ediyor. “Ve daha geniş bir topluluk tarafından birçok biyolojik keşif yapmak için kullanılabilecek temel bir araç geliştirdiğim için de aynı derecede mutluyum – belki de daha mutluyum.”

Dr. Pe’er, MSK’daki araştırmacıların yanı sıra çeşitli kurumlardan ekiplerin de çeşitli hastalıkları incelemek için Spectra’yı halihazırda kullandığını ekliyor.

Tek Hücreli Devrim

Geçtiğimiz on yılda “tek hücre devrimi” insanın sağlık ve hastalık anlayışını değiştirdi. Tek hücre teknolojileri, bilim adamlarının bir doku örneğindeki veya bir dizi örnekteki (örneğin bir tümör) tek tek hücreleri incelemesine ve yalnızca mevcut hücre türlerinin çeşitliliğini (kanser hücrelerine karşı çeşitli bağışıklık türleri gibi) görmesine olanak tanır.

Teknoloji, kanser tedavilerine karşı direncin gelişimi de dahil olmak üzere, hücrelerin sağlık ve hastalıktaki değişen koşullara nasıl uyum sağladığı ve tepki verdiği konusunda yeni anlayışları teşvik etti.

Sorun, tek hücreli yöntemlerle üretilen akıllara durgunluk veren miktardaki verinin elekten geçirilmesinin ve doğru şekilde yorumlanmasının zor olmasıdır. Dr. Pe’er, bunun özellikle bir dokudaki birden fazla hücre tipinde aktif olan gen programlarına (belirli bir görevi gerçekleştirmek için birlikte çalışan genler) bakmaya çalışırken geçerli olduğunu açıklıyor.

Tek hücreli verilerin kodunun çözülmesini geliştiren yeni açık kaynak yöntemi
Tek hücreli verilerin kodunun çözülmesini geliştiren yeni açık kaynak yöntemi

“Bu, kanser hücreleri ile bağışıklık hücreleri arasındaki, oldukça örtüşen gen programlarını içeren etkileşimleri incelemek için özellikle önemlidir” diyor. “Bu, inanılmaz derecede yanıltıcı sonuçlara yol açabilecek bazı ciddi istatistiksel sorunlara neden oluyor.”

Dr. Pe’er’in bir araya getirdiği ekip – ilk yazarlar istatistik alanında eğitim almış bir doktora öğrencisi olan Russell Kunes ve immüno-onkoloji alanında uzmanlığa sahip bir hekim-bilim adamı olan MD Thomas Walle tarafından yönetildi – sadece gelişmiş yöntemi geliştirmekle kalmadı veri analizine rehberlik etmekle kalmadı, aynı zamanda diğer bilim adamları tarafından benimsenmesini kolaylaştırmak için kullanıcı dostu bir arayüz de yarattılar.

Araştırma brifinginde Dr. Walle şöyle yazıyor: “Gelişmiş bir yöntem geliştirme arzumuz, istatistik, hesaplamalı biyoloji ve immünoloji alanlarında çok farklı uzmanlıklara sahip araştırmacıları bir araya getirdi.” “Spectra, karmaşık biyolojiyi açıklanabilir hale getirme ortak amacına sahip, karşılıklı öğrenme yolculuğuydu.”

Veri Analizine Rehberlik Etmek

Makale için araştırmacılar Spectra’yı iki meme kanseri immünoterapi veri seti ve bir akciğer kanseri atlası üzerinde uyguladılar; bu, 21 çalışmada 375 kişiden toplam 1,5 milyondan fazla hücreyi topladı ve bu da Spectra’nın geleneksel analizlerin sınırlamalarını büyük ölçekte aşma yeteneğini ortaya koydu.

Spectra gücünü, veri analizini mevcut bilimsel bilgi birikimi (alanlarındaki uzmanlar tarafından önceki verilerden oluşturulan gen programları kütüphaneleri) ile yönlendirerek alıyor. Bu başlangıç ​​bilgisi tek hücreli veri analizine doğrudan rehberlik edebilirken, program aynı zamanda eldeki verilere de uyum sağlayarak yeni ve değiştirilmiş gen programlarının belirlenmesine yardımcı oluyor. (Bu uyarlanabilir özellik, bilim adamlarının, anti-PD-1 immünoterapi direnciyle ilişkili tümörle ilişkili makrofajlarda yeni bir kanser istila programını ortaya çıkarmalarına olanak sağladı, makalede belirtiyorlar.)

Spectra’nın benzersiz tasarımı aynı zamanda farklı hücre tiplerini tanımlayan genler hakkındaki bilgileri de hesaba katarak hücresel hücre yapısının altında yatan gen programlarını bulma konusunda daha becerikli hale getiriyor.

Pe’er, “Örneğin Spectra, tükenen T hücrelerini, kişinin kanseriyle aktif olarak savaşan tümöre tepki veren T hücrelerinden ayırmamıza olanak tanıyor” diyor. “Ve bu ikisi arasındaki gen aktivasyonu farklılıklarını görmemize yardımcı oluyor ki bu, tümör mikro ortamı gibi karmaşık bağlamlarda çözülmesi oldukça zordur.”

Ek olarak yazarlar, bir veri setinden elde edilen verileri doğrudan diğerine aktarma yeteneğinin keşfi hızlandıracağını ve kolaylaştıracağını, böylece araştırmacıların karmaşık veri entegrasyonu gerektirmeden tek hücreli sıralama çalışmaları genelinde bilgiyi hassaslaştırmasına olanak tanıyacağını belirtiyor.

BENZER KONULAR

Oruç ve beslenme döngüsü sağlıklı yaşlanma için çok önemlidir

Alternatif oruç tutma ve yeniden beslenme dönemlerini içeren oruç müdahalelerinin genellikle sağlığı iyileştirdiği düşünülmektedir. Ancak bu müdahaleler yaşlı hayvanlarda pek işe yaramıyor. Soru şu:...

Spesifik bağırsak bakterileri şiddetli sıtma riskini artırır

Indiana Üniversitesi Tıp Fakültesi araştırmacıları, bağırsakta mevcut olduklarında insanlarda ve farelerde şiddetli sıtmaya yakalanma riskinin artmasıyla bağlantılı olan birden fazla bakteri türü tespit ettiler....

Köpek kucaklamaları tüm cinsiyetleri eşit şekilde rahatlatabilir

Köpek terapisi programlarının kişinin sosyal ve duygusal refahını iyileştirebileceğini gösteren çok sayıda çalışma olmasına rağmen, birçoğunda genellikle orantısız sayıda kadın katılımcı bulunmaktadır. UBC Okanagan Eğitim...
- Advertisment -

Son Eklenenler

X-Işını Astronomisinde Paradigma Değişimi

- Advertisement - 9 Ocak 2024’te fırlatılan Einstein Sondası, ESA ve MPE’nin katkılarıyla Çin Bilimler Akademisi liderliğindeki bir ortak girişimdir. Amacı, kozmik olaylardan kaynaklanan X-ışını...

Gücün Sınırlarına Meydan Okuyan Lazer Yapımı Metaller

- Advertisement - Lazer bazlı katmanlı üretim yoluyla üretilen yenilikçi yüksek entropili alaşımlar, endüstriyel uygulamalar için benzeri görülmemiş bir güç ve esneklik sunar. Gelişmiş tekniklerle...

Hücresel atık yönetimi ve yaşlanmada otofaji genlerinin yeni rolleri

Yaşla birlikte azalan otofaji, araştırmacıların daha önce şüphelendiğinden daha fazla gizemi barındırıyor olabilir. Buck Enstitüsü, Sanford Burnham Prebys ve Rutgers Üniversitesi'nden bilim adamlarının, yanlış...

Antibiyotik Direnci Araştırmalarında Oyunun Kurallarını Değiştirecek Bir Şey

Antibiyotiğe dirençli bakterilerle mücadeledeki potansiyeli nedeniyle incelenen bir bakteriyofaj olan φX174, alternatif antibiyotiklerin geliştirilmesine yönelik yeni bilgiler sunuyor. yaşında COVID-19kelime "virüs” bulaşma, hastalık ve hatta...