Fyra nya tekniker för enkelcellsgenomik spårar cellutvecklingen i hela organismer
För att ha utvecklat fyra nya tekniker som mer effektivt profilerar RNA-molekyluttrycket i miljontals enkelceller i maskar, möss och människor, och som kartlägger vilka gener som slås på och av i dessa celler under cellutvecklingen, tilldelas Junyue Cao förstapriset i Science & SciLifeLab:s pris för unga forskare 2020. Till skillnad från tidigare metoder kan Caos tekniker spåra bildandet av enskilda celler när de uppstår i hela organismer utan att behöva isolera varje cell.
Framsteg inom livsvetenskap är till gagn för oss alla. Det förbättrar vår hälsa, behandlar våra sjukdomar och lär oss mer om den levande världen omkring oss. Och mitt i den globala Covid-19-pandemin är behovet av forskning inom livsvetenskap tydligare än någonsin – liksom behovet av att uppmuntra och skapa starka forskningsmiljöer för forskning i framkant.
Som en del av det väljer SciLifeLab och den internationellt välrenommerade tidskriften Science att varje år främja framstående unga forskare i hela världen genom att dela ut Science & SciLifeLab:s pris för unga forskare till fyra nyligen disputerade forskare. Genom att uppmuntra forskare tidigt i karriären vill Science och SciLifeLab ge dem en unik möjlighet att nå ytterligare framgångar inom sina respektive områden.
I år delas priset ut för åttonde gången och även om det fysiska firandet är inställt på grund av pandemin, kommer vinnarna att lyftas fram digitalt och firas vid en prisutdelning online med representanter från SciLifeLab och Science/AAAS.
”Det är en ära för SciLifeLab att kunna dela ut detta pris tillsammans med Science och Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse. De fyra unga forskare som vunnit priset har gjort enastående genombrott i sin forskning. De har också visat stor skicklighet i att kunna kommunicera sin forskning tydligt till en bred publik och kondensera den i en kort essä. Vi är glada att få tilldela dem den här utmärkelsen och är hoppfulla om att de utvecklas till framtida ledare inom sina forskningsfält”, säger Olli Kallioniemi, direktör för SciLifeLab.
Junyue Cao doktorerade i Genome Sciences på University of Washington och är idag är biträdande professor vid Rockefeller University. Han vinner huvudpriset (Grand Prize) och är även vinnare i kategorin Genomik, proteomik och systembiologiska metoder för sitt arbete med metoder för encellsgenomik, som gjort det möjligt att kartlägga utvecklingen av hela organismer.
”Eftersom cellen är den grundläggande funktionella enheten i vår kropp, måste vi karakterisera varje cells tillstånd och dynamik för att förstå utvecklingsprocessen. En stor utmaning är dock att det finns miljontals celler i däggdjursvävnader, och antalet celler är mycket fler än kapaciteten i befintliga metoder för encellsprofilering”, säger Junyue Cao.
”För att tackla dessa utmaningar utvecklade jag fyra tekniker. Jämfört med konventionella metoder för encellsprofilering, som kan profilera flera hundra eller tusentals celler, ökar dessa tekniker kapaciteten till miljoner celler, med bara en tiondel av kostnaden jämfört med kommersiella tekniker. Teknikerna kräver ingen speciell utrustning, vilket betyder att nästan alla laboratorier i världen kan använda dem i sin forskning, och ramverket kan tillämpas på ett brett spektrum av biologiska system eller sjukdomsmodeller ”, fortsätter Junyue Cao.
“Dessa metoder kan ge ny förståelse för embryonal utveckling och även för de cellulära förändringar som orsakar sjukdom”, säger Valda Vinson, redaktör på Science, i ett pressmeddelande från tidskriften.
Orsi Decker, baserad vid La Trobe University i Australien där hon också disputerade, vinner i kategorin Ekologi och miljö för sitt arbete med att förstå Australiens förlust av endemiska grävande däggdjur och de efterföljande konsekvenserna för kontinentens torra jordhälsa. För närvarande undersöker hon hur restaureringsinsatser kan förbättras genom att återintroducera jordfauna till områden, vars tillstånd försämrats, för att återställa jordfunktioner.
”Jag tycker att det är viktigt att inse att vi måste bevara naturliga livsmiljöer så intakta som möjligt för att få, eller återfå, ekosystemfunktioner, där en stor del av interaktionen mellan arter är avgörande för att upprätthålla en balans. Mina resultat visar också hur viktigt det är att bestämma arternas funktioner och hur dessa kan förändras beroende på vilken livsmiljö vi befinner oss i. Detta kan hjälpa till att identifiera viktiga mål i restaureringsprojekt och hjälpa markförvaltare att lokalisera saknade ekosystemfunktioner från ett restaureringsområde och hitta möjliga lösningar för att återställa dessa funktioner med naturliga processer, säger Orsi Decker.
Dasha Nelidova, postdoc vid Institutet för molekylär och klinisk oftalmologi i Basel, Schweiz, vinner i kategorin Molekylär medicin för sitt arbete med att utveckla nya terapier för behandling av näthinnessjukdomar som leder till blindhet. Detta genom en ny metod för att uttrycka däggdjurs eller ormars TRP-kanaler i icke-ljuskänsliga tappar på näthinnan. Hon disputerade i neurobiologi vid Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research.
”Jag är mycket hedrad över att få priset. Det kommer att hjälpa oss att ytterligare påskynda utvecklingen av nya terapier för att behandla sjukdomar som orsakar blindhet”, säger Dasha Nelidova.
William Allen tilldelas priset i kategorin Cell- och molekylärbiologi för att ha avslöjat den neurala grunden för törst, genom att koppla samman flera nivåer av hjärnfunktion. Han disputerade i neurovetenskap vid Stanford University, och arbetar idag med att utveckla och tillämpa nya metoder för att kartlägga däggdjurs hjärnfunktion och dysfunktion under ett djurs livslängd – som en oberoende Junior Fellow i Society of Fellows vid Harvard University.
”De tillvägagångssätt som jag utvecklade kan tillämpas på många områden inom neurovetenskap för att förstå den neurala grunden för en mängd olika beteenden. Jag hoppas att det i framtiden blir rutin att bygga detaljerade funktionella kartor över aktiviteter i hjärnan hos djur som utför olika beteenden, och att kombinera dessa funktionella kartor med strukturella kartor över den molekylära och cellulära sammansättningen av de underliggande neurala kretsarna. Att sammankoppla dessa nivåer av förståelse gör att vi kan förstå hur egenskaperna hos hjärnans grundläggande enheter – neuroner – konspirerar för att producera framväxande fenomen som tanke och beteende”, säger William Allen.
Mer information:
Om du vill boka en intervju med en eller flera vinnare, vänligen kontakta: Karin Nedler (kommunikatör på SciLifeLab), karin.nedler@scilifelab.se, +46 (0) 70 292 56 37
Om priset
Science & SciLifeLab Prize for Young Scientists är en internationell utmärkelse som år 2013 skapades gemensamt av SciLifeLab och Science magazine med målet att främja och uppmärksamma unga forskartalanger inom livsvetenskaperna. Nyligen disputerade forskare inbjuds skicka in uppsatser baserade på sina doktorsavhandlingar. De bedöms sedan av en jury från Science med avseende på både vetenskaplig kvalitet och förmågan att förmedla forskningen till en bredare publik. En vinnare från var och en av följande kategorier väljs; Cell and Molecular Biology, Ecology and Enviroment, Genomics, Proteomics and Systems Biology, och Molecular Medicine. En förstapristagare utses från de fyra kategorivinnarna, belönas med 30,000 USD och får sin uppsats publicerad i Science magazine. Kategorivinnarna får 10,000 USD vardera och sina essäer publicerade av Science online. Science & SciLifeLab Prize for Young Scientists möjliggörs genom stöd av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
