投资病理学和基因组学的力量

卡明斯学院的比较病理学和基因组共享资源的最新技术将帮助研究人员在另一个层面上询问疾病的生物学
在比较病理学和基因组共享资源中,卡明斯学院的兽医病理学家助理教授Amanda Martinot与兽医肿瘤学家和遗传学家助理研究教授Heather Gardner合影。
卡明斯兽医学院的比较病理学和基因组共享资源将由兽医病理学家Amanda Martinot(图右)和遗传学家Heather Gardner领导,GBS20。图:杰克·贝尔彻,塔夫斯大学
2021年8月27日,

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来自大众生命科学中心的200万美元拨款帮助启动了比较病理学和基因组共享资源卡明斯兽医学院,一个拥有最先进设备的共享资源,充满了新装修的实验室空间。为谢丽尔伦敦他是一名兽医肿瘤学家,也是负责研究和研究生教育的副院长。

伦敦说:“了解传染病的病理比以往任何时候都重要。”他补充说,通过模型系统的详细遗传特征和跨物种的相关病理,这些资源将导致改善人类疾病的治疗和预防。

伦敦方面任命了两名卡明斯学院(Cummings School)的教员来领导这项工作:助理教授阿曼达Martinot他是一名兽医病理学家,主要研究传染病例如SARS CoV-2结核病,助理研究教授希瑟·加德纳他是一名兽医肿瘤学家和遗传学家。

卡明斯学校在这方面的投资已经有一段时间了。2020年,7500平方英尺的皮博迪展馆被翻新为现代化、灵活的实验室空间,旨在支持多学科团队。此外,该资源将利用塔夫茨资源,如新英格兰地区生物安全实验室(家庭成员)。

“当全面运作时,这一资源将提供鉴定和分析动物疾病模型的先进能力,这将有助于增加区域学术和行业实体之间的合作机会;为学生、研究员、科学家和临床医生提供培训机会;并最终通过扩大马萨诸塞州中部的研究企业来支持就业增长。”

正在进行的项目

马丁诺的研究集中在结核病上。当时马丁诺实验室和她的合作者——卡明斯学院助理教授吉莉安投影机塔夫茨大学医学院副教授布莉奥尔德里奇哈佛大学教授彼得·佐尔格他发现了一些罕见的肺活组织切片,并归档了许多年前在尸检过程中从结核病患者身上提取的肺标本。Martinot认为,这是比较病理学和基因组共享资源(Comparative Pathology and Genomics Shared Resource)的一个天然试点项目。

兽医病理学家阿曼达·马蒂诺说:“在这笔拨款的帮助下,我们可以对病原体、肿瘤和任何可以想象到的DNA序列可能起作用的基因分析进行全基因组测序。”图:杰克·贝尔彻,塔夫斯大学

Martinot说:“我们正在试图了解人体组织中的结核病生物学,是什么帮助身体清除结核病,以及是什么推动了结核病的发展。”“我们使用了很多动物模型,试图了解这些过程,但没有动物模型可以完美地模拟人类结核病。”

该资源的新技术可以从肉芽肿周围和肉芽肿内部的免疫细胞中提取有意义的遗传信息,肉芽肿是结核病的一个标志性病理特征——这是他们以前无法做到的。这项技术还可以让他们从各种病理样本中获得类似的信息。

另一个试点项目旨在推进伦敦和加德纳对犬骨肉瘤的研究,这是一种侵袭性骨癌,每年影响超过25000只狗。2019年,他们发表的研究结果一项详细研究犬骨肉瘤基因突变的研究,最近完成了一项研究在狗身上测试一种新的免疫疗法的临床试验被诊断出患有这种癌症。的临床试验的办公室卡明斯学院(Cummings School)已经治疗了许多犬骨肉瘤患者,允许相关生物样本的银行进一步研究。通过这些组织样本,研究人员可以询问癌症的分子和基因组特征,并确定临床和病理相关性。

加德纳说:“动物和人类有很多相同的疾病,我们从患有这些疾病的动物身上学到的信息可以为跨物种的新研究机会的调查提供信息。”

Martinot说:“我们可以开始研究病理学与遗传学的结合,并跟踪癌症是如何变异的。”“我们可以观察这些癌细胞生活的地方,试图了解微环境可能如何支持癌症的进展。这些信息可能会带来潜在的治疗方案。”

塔夫茨医学中心(Tufts Medical Center)肿瘤学家、塔夫茨医学院(Tufts School of Medicine)副教授保罗·马修(Paul Mathew)对利用该资源的技术,利用人类患者的活组织检查,提出类似的前列腺癌问题很感兴趣。他想了解前列腺癌患者体内的肿瘤以及微环境是如何随时间变化的。医学院是该资源的许多潜在用户之一——其他包括马萨诸塞医学院和医学中心,后者计划建立一个新的退伍军人管理局门诊和人类遗传学研究所。

“在所有领域影响研究的机会都受到调查者想象力的限制,”GBS20兽医肿瘤学家和遗传学家Heather Gardner说。图:杰克·贝尔彻,塔夫斯大学

里面的技术

Martinot说,该资源是“整合病理学和基因组学的尖端新技术”的家园。“在这笔拨款的帮助下,我们可以对病原体、肿瘤和任何可以想象到的DNA序列可能起作用的基因分析进行全基因组测序。”

加德纳补充道,这样做的目的是帮助提高曝光度。“我们有支持下一代测序项目的设备,比如帮助自动化样品处理的液体处理机器人和Illumina测序仪。我们还拥有一套NanoString设备,这是一个平台,可以增加以往认为难以处理的样品的使用,包括通常降解非常严重的福尔马林固定样品。”

为这项工作提供动力的新技术主要分为两类:

  • 高度多路免疫荧光成像它将组织样本的显微研究与高维分析工具相结合。Martinot的实验室成员目前正在哈佛大学Sorger实验室接受培训,以将这种技术的一种特定形式——组织循环免疫荧光(t-CyCIF)应用于传染病动物模型。
  • 下一代测序和纳米线技术,包括短读测序、单细胞测序和数字空间分析功能。

参与共享资源的每个人都对其未来的潜力和看到它成长的机会感到兴奋。正如加德纳所说:“在所有领域影响研究的机会都受到调查者想象力的限制。”

可以联系到安吉拉·纳尔逊angela.nelson@tufts.edu