艾倫細(xì)胞科學(xué)研究所今天宣布推出Allen Cell Explorer：一種獨(dú)一無(wú)二的門(mén)戶和動(dòng)態(tài)數(shù)字窗口，可進(jìn)入人體細(xì)胞。該網(wǎng)站結(jié)合了大規(guī)模的3D成像數(shù)據(jù)，深度學(xué)習(xí)的第一個(gè)應(yīng)用，創(chuàng)建細(xì)胞組織的預(yù)測(cè)模型，基因編輯的人類(lèi)干細(xì)胞系和一套不斷增長(zhǎng)的強(qiáng)大工具。Allen Cell Explorer將成為Allen Institute for Cell Science創(chuàng)建和共享的這些和未來(lái)公開(kāi)資源的平臺(tái)。

“細(xì)胞非常復(fù)雜，有數(shù)千個(gè)移動(dòng)和相互作用的部分共同作用，驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和行為，”艾倫細(xì)胞科學(xué)研究所執(zhí)行主任Rick Horwitz博士說(shuō)。“我們非常興奮地推出Allen Cell Explorer網(wǎng)站，并與全球科學(xué)界分享我們的細(xì)胞，令人難以置信的圖像數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)模型等。”

“Allen Cell Explorer對(duì)人體細(xì)胞的組織進(jìn)行了非凡的觀察”艾倫研究所總裁兼首席執(zhí)行官Allan Jones博士說(shuō)。“艾倫細(xì)胞科學(xué)研究所提供的這些免費(fèi)工具的第一部分遵循我們的遺產(chǎn)，從艾倫腦科學(xué)研究所和艾倫腦圖譜開(kāi)始，創(chuàng)建和分享強(qiáng)大的開(kāi)放科學(xué)工具，推動(dòng)全球創(chuàng)新。 “

集成細(xì)胞模型是Allen Cell Explorer發(fā)布的特色組件，是第一個(gè)應(yīng)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)預(yù)測(cè)人類(lèi)干細(xì)胞組織的模型。為了創(chuàng)建模型，研究人員在數(shù)千個(gè)人類(lèi)干細(xì)胞的高質(zhì)量圖像上訓(xùn)練了一個(gè)計(jì)算工具，以了解它們的組成部分是如何組織的。該網(wǎng)站目前展示了集成細(xì)胞模型對(duì)細(xì)胞組織的預(yù)測(cè)與實(shí)際圖像數(shù)據(jù)之間的比較，證明了該模型預(yù)測(cè)的令人印象深刻的準(zhǔn)確性。模型的未來(lái)迭代還將允許用戶以三維方式生成和探索這些虛擬單元。

“這是研究人員第一次使用深度學(xué)習(xí)來(lái)嘗試?yán)斫怅P(guān)于實(shí)際細(xì)胞如何組織的難以捉摸的問(wèn)題，”霍維茨說(shuō)。“我們?cè)诮炭茣?shū)中依賴(lài)的漫畫(huà)，基于藝術(shù)家對(duì)來(lái)自相對(duì)較少數(shù)量的細(xì)胞的數(shù)據(jù)的解釋?zhuān)罱K將被來(lái)自非常大量細(xì)胞的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型所取代。”

門(mén)戶網(wǎng)站上的另一個(gè)工具3D Cell Viewer可以在線訪問(wèn)三維可視化的最大公共人類(lèi)干細(xì)胞集合。用戶可以查看和操作數(shù)千個(gè)基因編輯細(xì)胞，并探索其細(xì)胞內(nèi)組織的驚人變異性 - 甚至可以在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中直接在彼此克隆的細(xì)胞中，或通過(guò)將數(shù)據(jù)下載到他們的桌面。

Allen Cell Explorer還包括使用最先進(jìn)的生物工具。細(xì)胞目錄包含Allen Institute基因編輯的人類(lèi)干細(xì)胞系的詳細(xì)信息和質(zhì)量控制措施，作為Coriell Cell Repository的Allen Cell Collection的一部分，社區(qū)可以獲得這些信息。為了讓更多的研究人員能夠利用基因編輯的力量，可以通過(guò)Addgene獲得用于創(chuàng)建線條的質(zhì)粒和如何使用它們的說(shuō)明。

“對(duì)于Allen Cell Explorer的推出，最令我興奮的事情之一就是它如何使用與人類(lèi)生物學(xué)相關(guān)的細(xì)胞，而不是現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究所必需的培養(yǎng)細(xì)胞，”Anne說(shuō)。 E. Carpenter，博士，哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院影像平臺(tái)主任。

“作為一個(gè)整體，這個(gè)公開(kāi)可用的門(mén)戶網(wǎng)站將使研究人員能夠提出有關(guān)細(xì)胞變異性的重要新問(wèn)題，以及它們?cè)谏L(zhǎng)，分化和應(yīng)對(duì)藥物時(shí)如何變化，”霍維茨說(shuō)。“作為一個(gè)社區(qū)，我們可以應(yīng)用和擴(kuò)展這些工具，在細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展，并對(duì)我們對(duì)人類(lèi)健康和疾病的研究產(chǎn)生重大影響。”