尽管科学家已经发现一系列与人类疾病相关的基因变异,但了解这些基因如何导致疾病以及如何设计治疗方案仍然是一个巨大的挑战。Jin博士强调,理解不同细胞类型在基因扰动下的反应对于疾病治疗至关重要。
为了实现这一目标,Jin博士与博士生Xinhe Zheng共同研发了一种名为体内Perturb-seq的新技术。该技术结合了CRISPR-Cas9技术和单细胞转录组分析,能够在短时间内对大脑发育过程中的细胞进行基因组的精确修改,并随后在单个细胞水平上研究这些变化对细胞功能的影响。
Jin博士解释说:“我们的新技术能够在基因扰动后迅速测量单个细胞的反应,这使得我们能够揭示哪些细胞类型更容易受到特定基因变异的影响,以及它们在不同基因变异下的反应模式。”
传统的基因扰动方法在大脑组织中的操作非常缓慢,往往需要数天甚至数周的时间。然而,Jin博士的新技术能够在48小时内实现活细胞中的基因扰动,极大地提高了研究效率。此外,该技术还具有高度的可扩展性,能够在一次实验中分析超过30,000个细胞,比传统方法快10至20倍。
在初步研究中,Jin博士的团队发现基因扰动在不同细胞类型中产生了不同的效果,这进一步验证了该技术的有效性和重要性。这些发现对于理解特定疾病或基因变异的作用机制至关重要,因为它们揭示了受影响的细胞类型可能是疾病发展的关键场所。
展望未来,Jin博士计划将体内Perturb-seq技术应用于神经精神疾病的研究,以及探究不同细胞类型如何与大脑的不同区域相对应。她相信这项技术将为我们提供一个全新的视角来理解组织、发育和衰老过程中的各种疾病。此外,她还期待该技术能够应用于身体其他器官的其他细胞类型,以推动更广泛的研究和发现。