FaceBase Konsortium unter NIDCR gestartet

Obwohl etwa die Hälfte aller Geburtsfehler beinhalten das Gesicht und Schädel , bleiben die Wissenschaftler nicht klar , warum die meisten kommen. Für Familien mit einem Risiko für diese Bedingungen zu helfen , was wir brauchen, ist eine umfassende und systematische Verständnis davon, wie die Gesichter von gesunden Kindern zu entwickeln und was schief geht , gemeinsame Missbildungen verursachen. Mit der heutigen verbesserte Technologien können die Forscher Megabyte an Informationen in einem einzigen Experiment auf Hunderten von Genen, die in den Prozess einbezogen werden, erzeugen . Die Herausforderung besteht nun darin zu lernen, wie man am besten diese Informationen in einem sinnvollen Ganzen zu integrieren , während das Hinzufügen neuer Daten, um ein umfassenderes Bild dieser komplexen Entwicklungsprozess bilden.

Der Integrationsprozess ist jetzt noch viel einfacher. Das National Institute of Dental -und Gesichtschirurgische Forschung ( NIDCR ) , Teil der National Institutes of Health , gab heute bekannt, die ersten 11 Forschung und Technologie Zuschüsse des neuen FaceBase Consortium ausgestellt . Die Fünf-Jahres- Initiative wird systematisch zu kompilieren die biologischen Anweisungen, um den mittleren Bereich des menschlichen Gesichts zu konstruieren und die Genetik ihrer gemeinsamen Entwicklungsstörungen , wie Lippen- und Gaumenspalte zugrunde genau zu definieren . Das Mittelgesicht umfasst die Nase, Oberlippe und den Gaumen oder Gaumen .

Als wichtiger Teil der Initiative , ein One-Stop , enzyklopädischen Datenbank von Kopf und Schädel oder Schädel , Entwicklung geschaffen und aufrechterhalten werden, um den Wissenschaftlern ermöglichen, den Reichtum der Informationen Mine damit sie schneller und effektiver zu erzeugen Hypothesen und zu beschleunigen, das Tempo ihrer Forschung . Die Datenbank , die so genannte FaceBase , frei und öffentlich zugänglich für die wissenschaftliche Gemeinschaft sein . Die Organisatoren rechnen damit, dass FaceBase muss ein Prototyp fertig innerhalb des nächsten Jahres und einer voll funktionsfähigen Datenbank bald nach .

" Die FaceBase Projekt ist die richtige Initiative zur richtigen Zeit ", sagte Francis Collins , MD, Ph.D. , Direktor der National Institutes of Health . " Die wissenschaftlichen Instrumente und Begeisterung jetzt existieren, um systematisch von A bis Z zu definieren einen Entwicklungsprozess, der zutiefst prägt unsere Identität als menschliche Wesen. Die nächsten Jahre werden sehr spannend Tat. "

Wissenschaftler haben lange an, wie knospenartige Kolonien embryonaler Zellen zu bilden, in den ersten Wochen der Schwangerschaft in der Nähe der primitive Mund und in Kommunikation mit angrenzenden Gewebe , produzieren eine hoch spezialisierte Arbeitskräfte von derivativen Zellen verwunderte. Diese Zellen bilden die Knochen, Knorpel , Bänder , Nerven und Weichgewebe , die Eltern einige Monate später auf ihre erste Sonogramm als Leiter ihres Babys zu erkennen.

Aber zwischen den ersten embryonalen Zellen und der ersten Ultraschalluntersuchung , bestehen tiefe Entwicklungsfragen. Auf molekularer Ebene, auf der die Natur funktioniert , haben Wissenschaftler eine umfassende Stückliste der Gene und Proteine ​​, die diese embryonalen Zellen fahren, um große Dinge zu tun fehlte . Sie müssen auch einen besseren Griff auf der zellulären Dynamik, die den Prozess der Gewebebildung zu fahren. Dazu gehören in erster Linie das Gemeinschaftsübersprechen zwischen sich teilenden Zellen , die sie dazu veranlassen, in komplizierte , dreidimensionale Muster als unähnlich als Speicheldrüse und Schläfenbein des Schädels zu migrieren, zu bevölkern , und sich in Fächern , und synchronisieren ihre Selbstmontage .

Auf der Makroebene , die Forscher stellen ebenso tiefgreifende Fragen. Warum jedes Gewebe und Struktur des menschlichen Gesichtsform genau an der richtigen Stelle? Wie kommen sie zu orchestrieren ihre dreidimensionale Wachstum und dann nahtlos in einem einzigen zusammengesetzten Struktur , die der menschliche Kopf ist ?

Historisch gesehen, fiel sie auf einzelne Forschungslabors , insbesondere die Interessenten in der Genetik und Entwicklungsbiologie, um zu versuchen, diese Fragen zu beantworten . Diese Labore haben bemerkenswerte Fortschritte gemacht ; aber mit der Zeit und Wissenschaft voran marschiert , es ist deutlich geworden, dass eine solche tiefgreifenden Fragen zu beantworten, müssen die Wissenschaftler besser zu koordinieren ihre Bemühungen und stützen sich auf die Talente und Know-how der Kollegen Fach anderen wissenschaftlichen Disziplinen .

Die NIDCR , die Anerkennung dieses Forschungsbedarf, begann die Organisation FaceBase vor zwei Jahren. Die Initiative baut auf zwei allgemeine Organisationsprinzipien . Die erste ist , die Bildung von fachübergreifenden Forschungsteams und ein höheres Maß an Integration in einem Konsortium mit der Idee, dass nicht jede Forschungs Problem wird sein, oder sogar mit einem einzigen Ansatz gelöst werden, zu fördern. Die meisten benötigen eine Reihe von Tools und Know-how , so dass ein stärkerer Forschungs Synergie zu schälen entfernt die vielen Schichten biologischer Komplexität und erreichen den Kern der Frage . Die 11 Zuschüsse gab heute bekannt, das FaceBase Consortium, eine Sammlung von Sonderforschungsteamsan verschiedenen Standorten im ganzen Land zu unterstützen.

Die zweite ist für jede Mannschaft auf, ihre Bemühungen um einen spezifischen Aspekt oder Thema Ziel , der kraniofazialen Entwicklung. Damit wird die Initiative zur Schaffung eines umfassenderen Forschungsnetz , Doppelarbeit vermeidet gegossen. Die Forschungsteams werden ihre Bemühungen durch eine benannte FaceBase Hub, der Datenintegration, Datenaustausch und organisatorischen Anforderungen verwaltet koordinieren.

" Die FaceBase Initiative wird mit einem engen Fokus auf die Entwicklung des Mittelgesichtsbereichbeginnen ", sagte Lawrence Tabak , DDS , Ph.D., Direktor des NIDCR . " Aber wenn dies besser koordinierte , Systeme Ansatz funktioniert gut , es ist sehr gut möglich , dass die Initiative erweitert werden kann , um auf der Zahnentwicklung , Speicheldrüsenbildung, und wirklich jedem Gewebe des kraniofazialen Komplexes zu konzentrieren. "

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Initiative ist die FaceBase Datenbank. Es baut auf den Erfahrungen anderer Biologie orientierte Datenbanken gelernt. Aber FaceBase muss seine Inhalte auf die spezifischen Interessen und Bedürfnisse der kraniofazialen Forscher zu formen. Dazu gehören das Lernen, wie am besten zu Hause Daten auf biochemischen , molekularen, genetischen und bildgebenden Untersuchungen . Es enthält auch lernen, wie am besten, um Tausende von visuellen Bildern des Gewebemorphologie oder der Form angezeigt werden , nachdem ein spezifisches Gen in Zebrafisch , Mäusen und anderen Organismen gestört , eine Standard- Ansatz zur Funktion eines Gens zu bestimmen. Diese Bilder werden dann auf molekularen Daten aus anderen Studien verknüpft werden, und diese Datensätze werden für die wissenschaftliche Gemeinschaft verfügbar gemacht werden. Montage all dieser Funktionen wird Zeit brauchen.

Steven Scholnick , Ph.D., ein NIDCR Wissenschaftler, der die FaceBase Initiative verwaltet , die das Endergebnis der Datenbank und Forschungskonsortien wird auch die Mühe wert . " Wenn Sie skizzieren die gesamte Konsortium auf Papier , können Sie leicht sehen, wie die Projekte sich gegenseitig verstärken und wie verbindet all diese unterschiedlichen Datensätzen kann nützlich sein, die gesamte kraniofaziale Forschung sein - einzelne Labors werden nicht an jeder erfinden ihren eigenen Teil des Rades und können sich stattdessen auf den größeren , auf Systemebene Bild konzentrieren ", sagte er . "Es ist noch spannender zu glauben, dass dieses Konsortium kann auf Kooperationen wir noch nicht vorstellen können führen und dass es unsere Bemühungen, Familien mit Kindern mit kraniofazialen Missbildungen geboren zu beschleunigen . "

Die wichtigsten Ermittler auf den FaceBase Consortium Zuschüsse sind :
• Jeffrey C. Murray, University of Iowa und Mary L. Marazita , University of Pittsburgh FaceBase Management und Koordination Hub
  
  
• Axel Visel , University of California - Lawrence Berkeley Lab genomweiten Atlas der Craniofacial Transcriptional Enhancers Projekt
  
  
• Leah Rae Donahue und Stephen Murray, den Jackson Laboratories Genetic Tools und Ressourcen für Orofacial clefting Forschungsprojekt
  
  
• Scott E. Fraser, California Institute of Technology Funktionsanalyse von Neural Crest und Geschmack: Imaging Craniofacial Entwicklungsprojekt
  
  
• Linda Shapiro, University of Washington Shape- Based Retrieval von 3D Craniofacial Datenprojekt
  
  
• David Clouthier und Kristin Bruk Artinger , University of Colorado, Denver , und John Postlethwait , University of Oregon Identifizierung von miRNAs in Mittelgesichts Entwicklung und clefting Projekt beteiligt
  
  
• Richard Spritz , University of Colorado genetischen Determinanten der Orofacial Form und Beziehung zu Lippenspalte / Gaumen Projekt
  
  
• Steven S. Potter , Kinderkrankenhaus Medical Center of Cincinnati Globale Genexpressions Atlas der Craniofacial Entwicklungsprojekt
  
  
• Terri H. Beaty , Johns Hopkins University Gaumenspalten : Der Umzug von genomweite Studien zur Functional Genomics Projekt
  
  
• Yang Chai, University of Southern California Forschung Functional Genomics , Bildanalyse und Rettung von Gaumenspalte- Projekt
  
  
• Mary L. Marazita und Seth Weinberg, Universität Pittsburgh 3D Analyse normaler Gesichts Variation: Data Repository und Genetik Projekt
Quelle:
Bob Kuska
NIH / National Institute of Dental -und Gesichtschirurgische Forschung