近日,人類細胞譜系大科學研究設施
(以下簡稱細胞譜系設施)
正式在廣州國際生物島啟動建設!
這一設施是國家“十四五”重大科技基礎設施,由中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院牽頭,規劃建設周期4.5年,總建筑面積超5萬平方米,打造研究人類發育、疾病、衰老的“國之重器”。
廣州國際生物島
為生命編寫“細胞家譜”
追蹤每個細胞的“前世今生”
什么是細胞譜系設施?
細胞是生命的基本單元,人體由約40萬億細胞組成,從一個受精卵開始,所歷經增殖、分化直至衰老的全生命周期動態演化過程,就是“細胞譜系”。解析細胞譜系被譽為揭示生命發育與演變奧秘、操縱生命活動的“鑰匙”,也是細胞命運轉變的高精度“導航圖”。
細胞譜系設施以樣品?;畲鎯?、空間多組學、先進成像等創新技術和裝置研發為核心,集成人工智能等前沿技術,繪制涵蓋發育、疾病、衰老三大維度的動態細胞圖譜。
“這就像為生命編寫一部詳盡的‘細胞家譜’,讓科學家乃至公眾能夠清晰追蹤每個細胞的‘前世今生’。”廣州健康院副院長、細胞譜系設施總指揮兼總工程師孫飛表示。
打破制藥困局
生物醫學進入數字化時代
我們為何需要細胞譜系設施?
當前全球創新藥研發平均耗時10年、耗資26億美元,但臨床成功率不足10%,其根本原因之一在于藥物研發過程是在動物模型中進行的,不能模擬人類生命系統反應。而細胞譜系設施不僅可以精準定位病變驅動關鍵靶點,還可以在數字人體測毒試藥,有望突破藥物研發的“死亡之谷”。
“未來,細胞譜系設施有望可以用患者細胞信息打造一個‘數字患者’,預演不同治療手段在數字患者體內治療效果,實現‘量體裁衣’式的精準治療?!睆V州健康院研究員、細胞譜系設施副總指揮兼總工藝師陳捷凱表示,這一設施的建設將在生命科學儀器、試劑、軟件和數據等方面產出一批創新性科技成果和產品,并進一步強化AI與數據資源整合,與龍頭企業開展深度合作,加速科研成果向臨床應用轉化。
人類細胞譜系大科學研究設施效果圖
植根廣州國際生物島
打造世界級細胞科學中心
廣州細胞譜系設施未來發展方向是什么?
細胞譜系設施是廣州“2+2+n”科技創新平臺體系中的國家大科學設施之一,已納入粵港澳大灣區綜合性科學中心建設體系,未來將植根廣州國際生物島,賦能大灣區,鏈動全世界。
細胞譜系設施項目科學目標
繪制人類生命過程中的細胞動態演變譜系,建立時空譜系信息與譜系樣品資源對應的數字孿生體系,高質量?;畋2夭杉瘯r空譜系信息的譜系樣品資源,根據標準化數據形成呈現連續生命過程的細胞譜系數字孿生體系,解析人類呼吸系統、循環系統和免疫系統發育譜系,以及三種以上呼吸系統代表性疾病譜系,發現發育關鍵機制和疾病機理,形成設施引領的發育譜系、疾病譜系研究范式。
細胞譜系設施項目工程目標
以自研科學裝置為基礎,以譜系資源為核心,通過自主開發集成空間多組學技術,建設領先的細胞譜系研究設施。通過系統性構建樣品預處理、樣品?;畲鎯Α⒍嘟M學分析與鑒定、數據呈現和譜系驗證的全流程自動化,形成標準化、高通量、高質量的細胞多組學研究平臺,建成國內首個數字孿生索引的人類細胞譜系資源庫。
細胞譜系設施項目建設內容
包括組織樣本處理與存儲分總體、譜系信息分析與鑒定分總體、細胞譜系呈現與驗證分總體、線程集合控制系統以及土建公用配套設施。
隨著細胞譜系設施的建設和使用,將吸引全球頂尖科研人才和團隊匯聚廣州,共同推動人類細胞譜系研究領域發展,將細胞譜系設施打造為世界級細胞科學中心。設施建成后將全方位支撐生命健康領域理論創新和產業發展,服務研究機構、高校、藥企和醫院,為新型顛覆性醫療技術的誕生奠定基礎。
來源:大洋網新聞、廣州科技創新、廣州黃埔發布
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