歐盟啟動「HCA | Organoid」計畫!建立類器官細胞圖譜,促新藥開發

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單細胞技術幫助人們能用新的視角來理解細胞生物學,也進一步促進個人化醫學和再生生物學的發展。2016 年 10 月,由麻省理工學院和哈佛大學布洛德研究所(Broad Institute)、維康信託基金會桑格研究院(Wellcome Trust Sanger Institute)和維康信託基金會邀請許多國際專家討論如何建立「人類細胞圖譜」(Human Cell Atlas, HCA),包含免疫細胞、大腦和神經系統中的各種細胞、上皮組織的細胞,以及腫瘤微環境內的癌細胞、周圍正常細胞和免疫細胞。

歐盟透過其《歐盟地平線 2020 框架計畫》(EU Horizon 2020 Framework Programme)撥款 500 萬歐元成立一個名為「HCA | Organoid」的研究計畫,主要是將單細胞分析和類器官(organoid)技術結合,期望能進一步驗證類器官可作為人類生物學的忠實模型,然後促進開放性的「類器官細胞圖譜」(Organoid Cell Atlas)開發,進而促進罕見遺傳性疾病、複雜多因素疾病和癌症的轉化研究和藥物開發。

HCA | Organoid 首先將著重於建立單細胞轉錄體、表觀基因體,以及人類類器官和健康捐獻者配對的主要組織的時間序列成像。該計畫將從 100 個個體衍生的人腦和大腸直腸類器官進行廣泛的特性分析,以找出群體差異,並且建立以疾病為中心的研究對照組。單細胞圖譜將彙整到公共的類器官細胞圖譜入口網站(Organoid Cell Atlas Portal)中,該入口網站將提供友善的介面給用戶來使用類器官單細胞數據來連結人類樣本。該科學資源將支持多項概念性驗證(proof of concept, POC)研究,例如,聚焦於腦類器官的遺傳性癲癇(genetic epilepsy)疾病模型、癌症類器官模型,以及透過腸道類器官來找出其疾病相關的遺傳性差異。

該計畫將由 8 個研究機構組成,包括奧地利科學院分子醫學研究中心(Research Center for Molecular Medicine of the Austrian Academy of Sciences)和其分子生物科技研究所、馬西瑪公主兒童腫瘤學中心( Princess Máxima Center for Pediatric Oncology)、荷蘭研究機構 Hubrecht Organoid Technology、瑞士弗雷德里希・米歇爾生物醫學研究所(Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research)、德國癌症研究中心、歐洲生物資訊學研究所以及歐洲研究與計畫辦公室等。團隊成員包含類器官技術、單細胞分析、高級影像成像和生物資訊學方面的專家。

首先將關注大腦和大腸直腸類器官的單細胞特徵分析,然後建立一個開放且合作性的網路平台供研究人員使用,以便對多種人類類器官的單細胞特徵進行歸類。

參考資料:
1. https://www.broadinstitute.org/news/international-human-cell-atlas-initiative-gets-underway
2. https://cordis.europa.eu/article/id/422049-new-eu-funded-research-project-hca-organoid-toward-a-single-cell-atlas-of-human-organoids-for

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