Kürzlich wurde eine wichtige Untersuchung des interdisziplinären Forschungsteams der Technischen Universität München, der Universität von Helmholtz in München und der ETH Zürich, in der Zeitschrift Nature veröffentlicht. Die Studie schlug ein innovatives Gerät namens Moscot (optimaler Transport multiomischer Einzelzelle) vor und rekonstruierte den Entwicklungsbahn von 1,7 Millionen embryonalen Zellen zu 20 Zeitpunkten erfolgreich. Diese Leistung markiert einen großen Durchbruch im Bereich der Einzelzellgenomik und bietet eine neue Perspektive, um die dynamischen Prozesse der Zellentwicklung zu verstehen.
Das Design des Moscot -Gerüsts ist von der optimalen Übertragungstheorie des 18. Jahrhunderts inspiriert, die darauf abzielt, Objekte effizient von einem Ort zum anderen zu bewegen. Die Forscher erreichten die Integration multimodaler Daten, indem sie biologische Zuordnungs- und Ausrichtungsaufgaben in optimale Übertragungsprobleme umwandeln und eine Reihe konsistenter Algorithmen zur Lösung dieser Probleme verwenden. Im Vergleich zu früheren Methoden verbessert Moscot nicht nur die Skalierbarkeit des Computers, sondern vereint seine Anwendung in Zeit- und Raumgebiet auch und löst mehrere wichtige Herausforderungen, denen derzeit in der Einzelzellgenomik konfrontiert ist.
Traditionelle Methoden liefern oft nur begrenzte Zell -Schnappschüsse und können die dynamischen Veränderungen der Zellen während der Entwicklung nicht vollständig verstehen, sagte Dominik Klein, der Hauptautor der Studie. Durch Moscot war das Forschungsteam in der Lage, die Entwicklungsbahn von Mausembryonen genauer darzustellen und die Wechselwirkungen von Zellen in verschiedenen Räumen und Zeiten aufzudecken. In ihrer Untersuchung der Pankreasentwicklung bei Mäusen stellten sie beispielsweise erfolgreich den Entwicklungsprozess von Hormon-produzierenden Zellen dar und entdeckten Neurod2, einen Schlüsselregulator in Menschen-induzierten pluripotenten Stammzellen. Dieser Befund bietet eine neue Perspektive zum Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen von Diabetes.
Darüber hinaus stellen die Open -Source -Funktionen von Moscot einer breiteren wissenschaftlichen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung. Das Forschungsteam hofft, diesen Rahmen zu verwenden, um eingehende Forschungen zu Krankheitsmechanismen zu fördern, um gezieltere Behandlungsmethoden zu erreichen. Dieses innovative Werkzeug bringt nicht nur neue Durchbrüche im Bereich der Einzelzellgenomik, sondern eröffnet auch neue Wege für die zukünftige biomedizinische Forschung.