Weizmann Institute(ワイツマン科学研究所)はNovaSeqを使用してシングルセル研究を推進

アミット教授は、一度に1つの細胞を分析することで、健康と疾患における生物学的システムの理解を深めています。

Weizmann Institute(ワイツマン科学研究所)はNovaSeqを使用してシングルセル研究を推進
イルミナとイスラエルを拠点とするDanyel Biotechは本日、イスラエルにある世界をリードするWeizmann Institute of Scienceの科学者がイルミナの次世代シーケンス(NGS)テクノロジーを使用していることを発表しました。Weizmannはシングルセルゲノミクスのパイオニアであり、イルミナの技術は、研究所の研究者が急成長するこの研究分野を前進し続けることを可能にします。新たに導入されたシステムは、イスラエル国内のゲノム研究能力も拡大します。 

世界的に有名なWeizmann Institute of scienceが、イルミナのシーケンスを選択して個々の細胞がどのように作用し、相互作用するかを明らかにし、それによって健康と疾患に対する理解を深めたことを嬉しく思います。

同研究所の免疫学部門に勤務するIdo Amit教授は、コンピューターサイエンス学部と応用数学部のAmos Tanay教授とともに、イルミナのNovaSeq 6000システムを使用して、免疫系内の細胞が健康な組織や腫瘍細胞とどのように相互作用するかを調べています。NovaSeq 6000はイルミナの現在までの最も強力なシーケンサーで、全ゲノム、トランスクリプトーム、エピゲノム解析を卓越した品質とスピードで提供します。このシステムは、数百万の単一細胞を迅速かつ正確にシーケンスすることができ、神経変性疾患、がん、自己免疫疾患、希少疾患に関する研究に革命をもたらしています。

日、2019年にSanofi-Institut Pasteur International Junior サイエンティストを受賞したAmit教授は次のように述べています。腫瘍と免疫系の相互作用を理解するためにNovaSeqを適用し始め、がんと闘うための新しい免疫療法の開発を加速できることを非常に嬉しく思います。この技術により、シングルセルゲノミクスの新たなアプリケーションを開発し、より大規模でより野心的な研究を実施して、各患者の遺伝子構造と疾患を駆動する分子の変化に基づいて、個別化された診断と治療法を変革することができます。

イルミナのヨーロッパ、中東、アフリカ担当シニアバイスプレジデント兼ゼネラルマネージャーであるPaula Dowdy氏は次のように述べています。世界的に有名なWeizmann Institute ofscienceが、個々の細胞がどのように作用し、相互作用するかを明らかにするためにイルミナのシーケンスを選択し、それによって健康と疾患に対する理解を高めたことを嬉しく思います。

この新しいシステムは、イルミナの専任サポートチームによって、NancyとStephen Grand Israel National Center for Personalized Medicine(G-INCPM)に設置されました。また、Gamida for Life Groupの一部門である民間のマーケティングライフサイエンス企業であるDanyel Biotechも、チームをサポートします。

NovaSeqシステムへのアクセスから恩恵を受けるG-INCPM内のその他の研究プログラムには、人体内のすべての細胞タイプのマッピングを目指す画期的なプロジェクトであるHuman Cell Atlasや、1万人のボランティアで腸内微生物叢を分類する10K000プロジェクトなどがあります。

ゲノム、エピゲノム、トランスクリプトームからの洞察

人体には、地球上の人の総数の4,000倍以上の細胞があります。各人と同様に、すべての細胞に固有のアイデンティティがあります。各細胞には、DNA内でコードされた同じ遺伝子指示のセットが含まれていますが、その同一性および機能は、特定の時間に活性を示す遺伝子のレパートリーに依存します。  

同じ細胞型を含むように見える組織でさえ、異なる状態の細胞の複雑な混合物であることが多いです。従来のシーケンス技術では、数百、数千、さらには数百万の細胞を一緒に処理し、効果的に細胞スムージーを作成する必要があります。これにより、細胞個人の特定が曖昧になり、健康組織や異常組織内の作業における分子プロセスに関する潜在的に重要な情報が見逃されます。

基礎となるDNAと同様に、各細胞にはエピゲノムと呼ばれる一連の分子タグがあり、それが活性化しているか沈黙しているかによってゲノムの領域をラベル付けします。遺伝子が活性化すると、コピーされて複数のRNAメッセンジャー分子が作られ、細胞内でタンパク質を作るための指示が伝達されます。一度に細胞に存在するRNAシーケンスは、トランスクリプトームとして総称されます。

イルミナのNovaSeq 6000などのテクノロジーにより、研究者は単一細胞レベルまでも、より深いカバレッジでゲノム、エピゲノム、トランスクリプトームのシーケンスを行うことができます。このマルチオミクスアプローチは、Nature Methodsによって、動的生物学的事象を解読する可能性について、2019年の“Method of the Year”に選ばれました。

このような技術は、プレシジョンメディシンの進歩の基盤を築き、特定の患者の分子構造とその疾患に基づいた検査や治療の開発につながっています。例えば、がんでは、バルクサンプルシーケンスは、腫瘍内の細胞の大部分をターゲットとする治療を特定する可能性がありますが、治療に抵抗性を示す少量の細胞を容易に見落とす可能性があります。これらの耐性細胞は増殖し続け、最終的にはがんの再発を引き起こします。シングルセルシーケンスは、腫瘍内の遺伝子パッチワークに関するより詳細な情報を提供し、耐性細胞を特定し、医師がより効果の高い治療アプローチを選択できるようにする可能性があります。

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