در رشته ایمونولوژی تلاش ها و ابتکارات گسترده ای به منظور شناسایی انواع مختلف سلول های ایمنی انجام شده است. هر چند شواهد بدست آمده نشان دهنده این است که فناوری های موجود و برنامه های دسته بندی محدود به هتروژنتی عملکردی فرآیندهای ایمنی می باشند. ژنومیک تک سلولی پتانسیل ایجاد تغییرات اساسی در مسیری که ما به عنوان تجمیع همه سلول ایمنی می شناسیم و مطالعه سازماندهی فضایی، پویایی، توزیع کلونی، مسیرها، عملکرد و تراکنش هایشان را دارا می باشد. در این مطالعه پیشرفت های تحلیلی و فنی موجود و پیش رو در زمینه ژنومیک تک سلولی، و اثر پتانسیلی این پیشرفت ها بر مطالعات ایمونولوژی و ایمونوتراپی را مد نظر قرار دادیم.
سیستم ایمنی شبکه ای پیچیده متشکل از تراکنش های انواع سلول های مختلف و وضعیت های عملکردی است (شکل 1). سیستم ایمنی پویاترین و انعطاف پذیرترین سیستم بدن انسان می باشد که تقریباً در همه بافت های ارگانیسم حضور داشته و در فعالیت های هموستازی گسترده ای از نمو و تغییر شکل بافت (Wynn et al., 2013) گرفته تا متابولیسم و نگهداری عصبی (Brestoff and Artis, 2015; Schwartz et al., 2013) تا از بین بردن بقایا و سلول هایی که نیاز است حذف شوند (Devitt and Marshall, 2011)، نقش دارند. عملکرد یا فقدان عملکرد آن در آسیب شناسی بیشتر مشخص می شود؛ که سلول های ایمنی مختلف نقش اصلی در حذف یا فرار پاتوژن ها و تومورها و همچنین در بیماری های متابولیک، خودایمنی و تحلیل عصبی دارند. فرآیندهای ایمنی بوسیله عمل متقابل بین انواع زیادی از سلول ها وساطت می شود که همه در زمینه ریز محیط و در ارتباط با بافت محلی انجام می شود. شناسایی این شبکه های سلولی، نوع سلول های شرکت کننده، مسیر منحصر به فرد آنها، ژن ها و همچنین تقابل و پاسخ های آنها به پیام های محیطی، کلید دستکاری موفقیت آمیز سیستم ایمنی در جهت به کار گرفتن پتانسیل درمانی منحصر به فرد آنها می باشد (Sharma and Allison, 2015).
The immunology field has invested great efforts and ingenuity to characterize the various immune cell types and elucidate their functions. However, accumulating evidence indicates that current technologies and classification schemes are limited in their ability to account for the functional heterogeneity of immune processes. Single-cell genomics hold the potential to revolutionize the way we characterize complex immune cell assemblies and study their spatial organization, dynamics, clonal distribution, pathways, function, and crosstalks. In this Perspective, we consider recent and forthcoming technological and analytical advances in single-cell genomics and the potential impact of those advances on the future of immunology research and immunotherapy.
The immune system is a complex network composed of various interacting cell types and functional states (Figure 1). It is one of the most dynamic and plastic systems in the human body, present in nearly every tissue of the organism, and involved in a wide range of homeostatic activities—from tissue development and remodeling (Wynn et al., 2013) to metabolism and neuronal maintenance (Brestoff and Artis, 2015; Schwartz et al., 2013) to clearance of debris and cells that need to be eliminated (Devitt and Marshall, 2011). Its function or dysfunction is even more pronounced in pathology, where various immune cells play a central role in pathogen and tumor clearance or escape, as well as in metabolic, autoimmune, and neurodegenerative diseases. Immune processes are mediated by the crosstalk between many types of cells—tissue resident as well as circulating immune cells—all interacting in specific micro-environmental contexts while communicating with the local tissue. Characterizing these cellular networks, the participating cell types, their unique pathways, and genes, as well as their interactions and responses to environmental cues, is key to successfully manipulating the immune system in order to harness its unique therapeutic potential (Sharma and Allison, 2015).
کاربرد توالی یابی RNA تک سلولی در ایمونولوژی
درس های یادگرفته شده تا به اینجا
دسته بندی رونوشتی: از نمونه گیری بدون جهت گیری تا انواع سلول های مرتبط
استفاده از توانایی ژنومیک تک سلول در مطالعات ایمونولوژی
چالش ها و پیشرفت های پیش رو
ایمنی شناسی ترجمه ای
Application of Single-Cell RNA-Seq in Immunology
Lessons Learned so Far
Transcriptional Sorting: From Unbiased Sampling to Relevant Cell Types
Exploiting the Power of Single-Cell Genomics in Immunology Research
Challenges and Future Developments
Translational Immunology