Varje år utser den vetenskapliga tidskriften Science det gångna årets största vetenskapliga genombrott. I år går titeln till revolutionerande utvecklingsbiologi. Forskning kring vilka olika celltyper som finns och hur de samarbetar i kroppens organ – det är årets genombrott enligt Science.
En enda cell blir till en kropp. Kroppen är fantastisk, den bildas från ett befruktat ägg och blir en människa uppbyggd av flera biljoner celler. Livets mirakler kan forskare nu följa i utsökt detalj genom att avläsa arvsmassan inuti enstaka celler. Det finns ett nytt sätt att fånga livets utveckling. Bilderna bygger på teknik som tidskriften Science placerar högst på sin lista över vetenskapens viktigaste genombrott under det gångna året. Kanske det leder till ett Nobelpris.
Sedan några år tillbaka har forskare kunnat avläsa genetisk information i form av rna (ett slags arbetskopior av cellkärnornas dna) i enstaka celler. Tekniken kallas ”single cell rna-sequencing”, enkelcellsanalys, en teknik som gör att man kan se vilka gener som är påslagna i enskilda celler. Analyser av tusentals enskilda celler visar hur de slår av och på olika gener. Genernas aktivitet gör så att nya celler bildas vid exakt rätt tid, på rätt plats och i ett biologiskt samspel med cellgrannar som tillsammans utgör en organism. Datorberäkningar och ärftliga genändringar gör det möjligt att följa cellernas släktlinjer, och se hur de bildar olika vävnader och organ. Forskare har alltså kunnat ta reda på mer om hur friska celler fungerar och vad som händer vid sjukdomar.
I år har tekniken använts till att kartlägga den tidiga utvecklingen hos zebrafiskar, grodor och andra ryggradsdjur. Av både etiska och tekniska skäl handlar forskningen än så länge om embryon från andra djur än människor. Men flera forskargrupper studerar mänskliga celler. I Europa har 60 företag och nästan lika många vetenskapliga institutioner slagit sig samman för att kartlägga förlopp i enskilda celler som orsakar cancer, diabetes och andra sjukdomar.
I förlängningen kan det leda till nya behandlingar – och till allt mer detaljerade bilder och kunskap om cellerna.
Den här typen av forskning är avgörande för att kunna förstå olika sjukdomar. Man skulle också kunna ersätta celler i vävnader. Till exempel i diabetsbehandling, där betacellerna i bukspottkörteln inte längre fungerar och producerar insulin. Men för att ens kunna tänka på sådana saker så måste man förstå exakt hur de här cellerna fungerar.
Redan för tio år sedan började man utveckla tekniken på Karolinska institutet. Men det som hänt de senaste två åren är att man lyckats göra större experiment, på tusentals celler samtidigt.
Ett projekt som pågår nu är Human Cell Atlas. Målet är att genom enkelcellsanalys för första gången definiera vilka olika celltyper vi har i den mänskliga kroppen och i andra organismer. I läroböcker kan det stå att det finns ungefär 600 olika celltyper, men forskarna tror att det är betydligt fler, kanske mer än 6000.
“From at least the time of Hippocrates, biologists have been transfixed by the mystery of how a single cell develops into an adult animal with multiple organs and billions of cells.”
“now we know it is DNA that ultimately orchestrates the processes by which cells multiply and specialize. Now, just as a music score indicates when strings, brass, percussion, and woodwinds chime in to create a symphony, a combination of technologies is revealing when genes in individual cells switch on, cueing the cells to play their specialized parts. The result is the ability to track development of organisms and organs in stunning detail, cell by cell and through time.”
https://vis.sciencemag.org/breakthrough2018/finalists/#cell-development
https://sverigesradio.se/sida/artikel.aspx?programid=406&artikel=7119071
https://www.dn.se/nyheter/vetenskap/arets-10-storsta-vetenskapliga-genombrott/
Lämna ett svar