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shRNA表达克隆

访谈单细胞测序先锋Andrew Adey

Jul 31, 2017 No Comments

Andrew Adey

 

生物技术学家发现,备受争议的HeLa细胞系可能推动肿瘤精准医学的实现。

生物技术专家Andrew Adey开发了一种高通量的单细胞测序技术。在1月被发表于《自方法》(Nature Methods)的这项技术可以用于鉴别肿瘤中不同的细胞群,从而为精准医学铺平道路。现在就职于俄勒冈健康与科学大学(Oregon Health & Science University)的Adey依赖于HeLa细胞来开发这项技术(HeLa细胞是一种肿瘤细胞系,于20世纪50年代从子宫颈癌患者Henrietta Lacks身上活检获得,并且人们未经该患者同意就广泛应用于生物医学研究)。下面是《自然》(Nature)记者对他的采访。

Q: 单细胞生物学如何逐步发展起来的?
A:直到二十世纪二十年代中期,新一代测序技术才刚刚问世,所以所谓的单细胞生物学是不存在的。现在,研究人员可以分析单细胞的全基因组属性或其它特性。

Q: 你是如何使用HeLa细胞的?
A:我并不了解HeLa细胞的历史,我只知道它是一个容易培养的肿瘤细胞株。我们想了解染色体的不同拷贝如何影响细胞。我们开发的技术可以对正常细胞进行这种研究。那我们自然而然地想到,可以看看这些拷贝如何在癌细胞中起作用,并将其应用于HeLa细胞株。我们对HeLa细胞的了解也越来越多——特别是基因组的多个拷贝可以明显改变细胞——并且引起基因组变化,使得侵袭性癌症能够轻易地增殖。

Q:在关于发布HeLa细胞序列信息是否侵犯隐私权的辩论中,您持什么立场?
A:早在2013年,我们准备投一篇论文(A. Adey et al. Nature 500, 207–211; 2013),当时我们并不知道发布Hela的序列信息可能侵犯到Lacks(Hela细胞源自Henrietta Lacks)后代的隐私。最终,NIH与Lacks家族达成协议,允许研究人员使用该细胞,同时也要为Lacks家族维护隐私。HeLa细胞是一个独特的案例——不仅因为其在医学进展中的重要性,还因为其涉及了医学实践中重要的知情同意问题。

Q:你能给我们简单介绍一下你1月发表的论文中提到的技术吗?
A:最初,我们的平台只能对细胞中调节蛋白表达的基因进行测序(S.A.Vitak et al. Nature Meth.14,302-308; 2017)。我们希望从全基因组测序,过渡到对单细胞进行测序。但是如果你只对基因组中的调控元件进行测序的话,其实你只是了解了基因组的1-4%。我们必须解旋DNA,使整个基因组都可测序。

Q: 主要障碍是什么?
A:在某种程度上,似乎我们正在玩“打地鼠”游戏。每当我们改变方案的某一些设计,原本一些没问题的地方就会开始出问题。这很麻烦,因为基因组被严密地包裹在细胞核里。我们需要破坏细胞核内包裹DNA的蛋白质,同时不破坏其它分子。一般情况下,细胞会裂开,导致无法检测单细胞中的DNA。

Q:下一步计划是什么?
A:在1月发表的研究里,我们已经改进了方法。新的方法的可重复性更高,我们可以获得单细胞的更多数据。我实验室一半的成员聚焦于改进技术,另一半则聚专注于利用这些技术解答感兴趣的问题。新技术让我们可以从单细胞层面检测细胞的多种响应。我们现在在使用这些技术来探索细胞身份。例如,当用癌症药物开展治疗时,单个细胞如何反应?

Q:您认为,这项新技术会对癌症治疗产生哪些影响?
A:基于单细胞技术,我们可以对患者的肿瘤进行剖析,以确定肿瘤中分子表型不同的细胞亚群。如果我们可以在单细胞水平上分析大批患者和肿瘤,那么我们就可以了解某些细胞亚群如何对具体药物作出反应,从而实现肿瘤的个性化治疗。

 

 

原文检索:
Virginia Gewin. (2017) Turning point: Single-cell mapper. Nature, 547: 129. 
张洁/编译    

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