欢迎收看2021年2月26日的研究综述,这是布罗德研究所的科学家及其合作者发表的最新研究的快照。
COVID突变追踪
计算副研究员Albert Chen、博士后Alina Chan、载体工程主任Ben Deverman和同事们开发了COVID CG,这是一个在线工具,允许用户调查SARS-CoV-2病毒的全球遗传景观。它从GISAID数据库中收集了病毒的所有基因组序列,让用户检测正在出现的基因突变和病毒变种,监测它们在世界特定地区的流行情况以及随着时间的推移这种情况如何变化,并确定科学家应该测试哪些变种的疫苗和治疗方法。该团队正在添加更多高级功能,并提高该工具处理快速增长的数据量的能力。
实验室进化的蛋白质切割酶关注新的目标
长期以来,科学家们一直试图利用蛋白酶(切割特定蛋白质的酶)来治疗疾病,但缺乏使其适应于他们选择的目标蛋白质的技术。特拉维斯布卢姆,Min盾(HMS),核心机构成员和叫法变革性技术研究所医疗主任大卫•刘和他的同事们使用的一个系统称为速度,可以在实验室快速发展蛋白质,产生肉毒杆菌毒素(肉毒毒素)蛋白酶切断研究者的期望目标,无视他们的正常的。重新编程的蛋白酶对它们的新目标具有高度的特异性(增加了218万到1100万倍),并保留了BoNT的特殊能力,可以自我传递到细胞中。
为集中测试优化设计
在《科学转化医学》杂志上,由Broad研究员Brian Cleary、James Hay (HSPH)、核心研究所成员Aviv Regev(现就职于Genentech)和副成员Michael Mina领导的研究小组介绍了在资源有限的情况下,有效集中检测SARS-CoV-2的方法。与单个测试相比,合并测试是一种更快、更便宜的诊断方法,但需要在灵敏度、效率和物流方面进行权衡。为了找到最优的测试方案,研究人员模拟了各种情况,并结合病毒载量和流行病发展的数据,以在有限的资源下最大限度地确定感染数量。
早期代谢改变驱动鳞状细胞癌
许多癌细胞通过将新陈代谢从有氧呼吸转变为糖酵解来促进生长,这种现象被称为瓦伯格效应。在Nature Metabolism中,Jee-Eun Choi (MGH),副成员Raul Mostoslavsky,研究所成员和细胞回路项目联合主任Nir Hacohen,及其同事发现这个开关是鳞状细胞癌的关键驱动因素,鳞状细胞癌是一种侵袭性的头颈部癌症。他们还发现,这些代谢变化发生在癌症进展的早期。利用单细胞RNA测序,他们发现只有一小部分促肿瘤细胞——产生肿瘤的细胞——适应糖酵解呼吸,这就把代谢定义为肿瘤异质性的另一个关键特征。
通过追溯细胞的过去来了解血癌
骨髓增生性肿瘤(MPN)是一种慢性血癌,由JAK2基因突变引起。通过测序造血干细胞从最近确诊或然数患者,黛布拉·Egeren (HMS),哈维尔Escabi (HMS),马克西米利安阮(HMS),准会员Ann Mullally身为Cortes-Ciriano (EMBL-EBI),准会员Sahand Hormoz,和他的同事们破译JAK2-V617F外观之间的时间间隔,在或然数最常见的突变,明显的癌症的发展。令人惊讶的是,他们发现,在成年后出现MPN的患者中,这种突变发生在诊断之前几十年(有时发生在儿童时期)。
追踪东亚的词汇和基因
古代和现代DNA数据的缺乏阻碍了深入研究东亚人口历史的努力。在自然界中,一个国际研究小组由Chuanchao王(厦门大学和前广泛/ HMS博士后),约翰内斯·克劳斯(马克斯·普朗克人类历史的科学研究所),罗恩Pinhasi(维也纳大学)和大卫•里奇准会员描述他们的语言数据和基因型的分析从166年383年古代和现代的人。他们发现了该地区在过去5000年里四次扩张的证据:来自蒙古和阿穆尔河流域、黄河流域、长江流域和欧亚草原中部。
大脑的火焰
大脑对创伤事件(如中风)的免疫反应很难研究。包括Michael Askenase(耶鲁大学)、Brittany Goods、癌症项目和麻省理工学院的合作成员Christopher Love、Klarman细胞观测站的研究所成员Alex Shalek和Lauren Sansing(耶鲁大学)在内的一个团队收集了中风恢复期患者的脑出血进行细胞分析。使用低输入测序技术来分析稀疏的细胞,他们观察了驱动初始炎症及其消退的通路和基因,包括细胞代谢的意想不到的作用。据《科学免疫学》报道,这项研究表明,巨噬细胞具有激活的糖酵解基因,支持成功的中风反应。
一种潜在的肾脏疾病候选药物的缩放合成
Broad药物再生中心的BRD4780被研究所成员Anna Greka的实验室鉴定为一种小分子化合物,能够清除MUC1蛋白的突变、错误折叠版本,在细胞系和小鼠模型研究中均与MUC1肾病(MKD)相关。BRD4780在其他蛋白质异常折叠积累的毒性蛋白疾病中也能发挥类似的作用。治疗学发展中心(CDoT)的研究科学家兼组长布莱恩·张伯伦(Brian Chamberlain)、研究所科学家兼CDoT的药物化学主任弗洛伦斯·瓦格纳(Florence Wagner)和他的同事们已经开发出一种在多克尺度上合成BRD4780单个对映体的方法。他们的研究成果发表在《有机化学杂志》上,将有助于进一步研究BRD4780及其相关化合物的药理作用,以确定MKD的治疗方法。