Но для исследователей не всегда легко сотрудничать. Нахождение, что правильные люди сотрудничают с, может быть хитрым, особенно когда некоторые понятно защитные из их идей.Тогда есть практическая проблема встречи, обмениваться идеями и проведение исследования, миль – и даже часовых поясов – обособленно.Новое исследование от исследователей Crick показывает, что сотрудничество может быть легким, когда Вы – часть культуры, которая поддерживает его.
Мы догнали ученых, вовлеченных, чтобы узнать, как сотрудничество помогло им раскрыть самые ранние события при болезни мотонейрона.ТайнаТри года назад группа клинических невропатологов, молекулярных биологов и программистов от различных лондонских институтов решила сотрудничать, чтобы решить тайну того, почему мотонейроны умирают в пациентах с амиотрофическим боковым склерозом (ALS), также известным как болезнь мотонейрона.
Как клинический невропатолог, Рики Патани видит непосредственно влияние, которое АЛЬС оказывает на его пациентов.«Это – действительно разрушительная болезнь», говорит он. «Пациенты прогрессивно теряют способность переместиться, поесть, говорить и в конечном счете дышать.
«Мы намереваемся раскрывать молекулярные события, которые приводят к АЛЬСУ в надежде, что однажды мы можем развивать новые лечения пациентов».ПодозреваемыйПредыдущие исследования вовлекли отмену госконтроля РНК – молекула, тесно связанная с ДНК, у которой есть жизненно важная роль в кодировании, расшифровке, регулировании и выражении генов – в АЛЬСЕ.
Например, у пациентов с наследственной формой АЛЬСА часто есть генетические мутации, которые препятствуют тому, чтобы их РНК функционировала правильно.Но даже с экспертом по РНК Джернеджем Улом на борту, сравнивая РНК, упорядочивающую в здоровых и больных мотонейронах, не мог дать полное представление.Поворачивание время вспятьИспользуя ультрасовременную технологию стволовой клетки, ученые в лаборатории Рики взяли клетки кожи от здоровых волонтеров и пациентов с АЛЬСОМ и превратили их в стволовые клетки, способные к становлению многими другими типами клетки.
Затем используя определенные химические сигналы, они ‘вели’ стволовые клетки в становление мотонейронами, которые они могли изучить в лаборатории.«Поворачивая время вспять, мы могли наблюдать то, что, оказывалось, с мотонейронами со временем приводило к болезни», говорит Джулия Тицакк, исследователь в лаборатории Рики. «Это было действительно удивительно!»
Рытье для сокровищаВооруженный целым грузом данных об упорядочивающем РНК из здоровых и больных мотонейронов при различной прогрессии стадий болезни, Джернедж и Рики обратились к Нику Ласкомбу и Рэфэеллу Луисиру, чтобы подробно изучить данные и разработать точно, что шло не так, как надо. Ник и Рэфэелл – bioinformaticians; высококвалифицированные ученые, которые развивают продвинутые вычислительные методы, чтобы изучить биологические данные.
«Первоначально, используя обычный анализ, мы не обнаружили различий в РНК, упорядочивающей между здоровыми и больными мотонейронами», говорит Рэфэелл. «Но мы знали, что что-то, должно быть, шло не так, как надо, чтобы заставить мотонейроны АЛЬСА умереть, таким образом, мы написали новую программу, чтобы вырыть глубже в генетический код – и когда результаты возвратились, мы знали, что шли к чему-то».Анализ раскопал то, что шло не так, как надо в мотонейронах АЛЬСА.
Части последовательности РНК, которые не кодируют для белков, обычно исключаются, прежде чем РНК переведена на белок, но в мотонейронах АЛЬСА этого не происходило как эффективно. Это вело команду, чтобы коллективно обнаружить, что белок под названием SFPQ, который обычно проживает в ядре клетки, на самом деле оставлял ядро в больных мотонейронах.«Это было похоже на один большой поиск сокровищ», говорит Ник. «Мы имели карту и знали, где мы смотрели, и с достаточным рытьем мы нашли золото!»
Взламывание случаяКоманда раскрыла эти молекулярные признаки внутренние человеческие модели стволовой клетки наследственного АЛЬСА.
Они затем подтвердили, что модели животных наследственного АЛЬСА также разделили те же самые особенности. Но видеть, могли ли бы те же самые события объяснить ненаследственные формы болезни, они посмотрели на посмертную ткань спинного мозга от пациентов.Они нашли, что потеря белка SFPQ была последовательна через правление, посмотрели ли они на клетки, модели мыши или посмертную ткань, подтверждающую, что они обнаружили важный молекулярный признак АЛЬСА.
«Теперь, когда мы знаем, что эти ключевые события связаны со смертью мотонейрона у людей с АЛЬСОМ, мы можем начать думать о том, как мы могли развивать новые способы диагностировать и лечить заболевание», говорит Рики.Под одной крышейЭтот проект начался, прежде чем Институт Фрэнсиса Крика открыл свои двери ученым летом 2016 года.В течение этих первых двух лет команды сотрудничались через различные места, встречаясь, чтобы разделить идеи, когда они могли.
Но с весны 2017 года, эта научная ‘команда мечты’ все объединилась под одной крышей здесь в Растяжении мышц.«Это невероятно, сколько из различия это сделало всем являющимся прогулкой двух минут друг от друга», говорит Джернедж. «Проект подходил, даже когда мы работали в различных институтах в Лондоне, но способность болтать друг другу почти каждый день ускоряет вещи существенно.
Мы закончили проект в течение года, в то время как, возможно, потребовалось два года или больше если мы не были всеми здесь в Растяжении мышц».Объединяя клеточные модели развития мотонейрона, измерения взаимодействий РНК белка и подробный статистический анализ, эта разнообразная команда ученых Crick пролила свет на потенциальные причины АЛЬСА, открыв новые возможности вмешаться и развивать лечение.
Это открытие идет, чтобы показать, что когда дело доходит до науки, две головы (или больше) действительно лучше, чем одна.