除了为自闭症推敲供应无与伦比的新睹识外，推敲团队还夸大了CHOOSE编制的通用性和可变化性。

　　与其他动物比拟，人类的大脑有着更繁杂思念。人类的大脑通过人类独有的发育进程构修了一个目标繁杂且彼此连通的皮层，而这些怪异发育进程也让人类更容易患上神经发育毛病（NDD）。比如，很众导致自闭症高危害的基因对大脑皮层发育至合主要。

　　对神经发育毛病（NDD）的推敲鼓吹了咱们对人类大脑发育的阐明，并助助揭示了它是奈何堕落的。然而，搜罗自闭症正在内的神经发育毛病，惟有正在出生后，也便是大脑曾经简直发育已毕时才智取得诊断。而对自闭症的基因共外达搜集阐明显示，自闭症干系发育缺陷不妨正在胎儿期就曾经产生，但正在这临时期很难举行推敲。

　　近年来起色起来的大脑类器官时间，让咱们对人类神经发育毛病（NDD）的推敲成为不妨。

　　该推敲斥地了一种 CRISPR-人类类器官-单细胞RNA测序编制 ，简称为 CHOOSE编制 ， 该编制操纵源委验证的g RNA 、基于诱导CRISPR-C as9的基因敲除 和 单细胞转录组学， 对嵌合型大脑 类器官举行了 性能缺失 筛查 。 推敲团队操纵CHOOSE编制揭示了36个与转录调控相合的自闭症危害基因突变对大脑类器官分别细胞运道的影响，此中 背侧中央祖细胞、腹侧祖细胞和上层兴奋性神经元是最亏弱的细胞类型。

　　这种改进伎俩为人类大脑的最繁杂的疾病之一自闭症的推敲供应了无与伦比的新睹识，也为自闭症临床推敲带来了等待已久的新生机。 这项推敲开展的影响越发大，让咱们可以正在一个嵌合类器官中同时检测很众感兴会的基因，标记着人类机合中繁杂、高效和容易的遗传筛查时期的到来。

　　纵然临床推敲曾经揭示众种基因突变和自闭症之间的因果相合，但目前已经不显露这些基因突变是奈何导致大脑发育缺陷的。而因为人类大脑发育的独性子，此时动物模子难以外现效率， 惟有人类大脑模子才智重现人类大脑的繁杂性和非常性。

　　正在这项最新推敲中，IMBA的JuergenKnoblich团队和 苏黎世联邦理工学院的 Barbara Treutlein 团队打开团结，斥地了一种新编制来筛选与自闭症干系的一整套枢纽转录调控基因。这一新编制被定名为——“CHOOSE” （ C RISPR- h uman o rgan o ids- s cRNA-s e q） ，正在该编制中，人类大脑类器官中的每个细胞 最众带领一个特定的自闭症基因突变。推敲职员可能正在单细胞秤谌上追踪每个基因突变的影响，并绘制每个细胞的发育轨迹。

　　论文第一作家、兼配合通信作家李冲博士示意， 通过这种高通量的伎俩，咱们可能编制性地使一系列自闭症致病基因失活。跟着带领这些基因突变的类器官滋长，咱们可能阐明每种突变对每种细胞类型发育的影响。

　　通过CHOOSE编制，推敲团队为致病基因推敲带来了质的奔腾，为科学界供应了一种可操纵于任何疾病和任何人类模子编制的众性能和高通量伎俩。 主要的是，与古板的遗传性能缺失伎俩比拟，CHOOSE编制大大加疾了阐明速率，它让咱们可能正在一个试验中看到每一个基因突变出现的结果，所以与古板伎俩比拟大大缩短了阐明光阴。

　　左侧：CHOOSE编制的共聚焦成像，血色的为带领基因突变的细胞；右侧：分别颜色的马赛克图案代外单个细胞，每个细胞带领一个自闭症干系基因突变

　　同时突变众个基因并追踪它们的影响会出现巨额数据，为了阐明这个繁杂的数据集，论文配合通信作家 Barbara Treutlein 和她的团队操纵了定量生物音讯学和呆板练习伎俩，她示意， 操纵这种高通量的单细胞外达数据，咱们可能量化特定细胞类型是否由于特定基因突变而更充足或更少，还可能确定遍及或显著受每个突变影响的基因集。通过较量悉数基因突变，就可能重修这些与疾病干系的遗传扰动的外型景观。

　　操纵CHOOSE编制，推敲团队挖掘，已知与自闭症高危害干系的36个基因突变导致发育中的人类大脑中特定的细胞类型的蜕化。 李冲 博士示意， 这项推敲声明了正在大脑发育进程中，某些细胞类型 （越发是出现神经元的神经祖细胞） 会比其他细胞类型更容易受到自闭症干系基因突变的影响，并确定了最容易受到自闭症干系基因突变影响的基因搜集。

　　该推敲还发 现了导致枢纽转录蜕化的基因调控搜集 （GRN） ，这是一组彼此效率以调控特定细胞性能的分子调整器。 此中，搅扰BRG1/ BRM干系因子（BAF）染色质重塑复合体成员可导致腹侧端脑祖细胞的富集。 整个而言，突变BAF亚基ARID1B会影响祖细胞向少突胶质细胞和中央神经元前体细胞的运道转移。 为了确认这些挖掘是否与人类疾病相合，推敲团队与维也纳医科大学的临床大夫团结，从两个患者的干细胞样本中天生了大脑脑器官，这两名患者都有导致自闭症的统一基因突变。 这两名患者细胞源泉的大脑类器官显示出与特定细胞类型干系的显著发育缺陷，可能通过将大脑类器官布局与患者大脑的产前核磁共振成像举行较量来验证这些体外视察结果，外清楚大脑类器官推敲数据与临床视察结果亲近成家。

　　除了为自闭症推敲供应无与伦比的新睹识外，推敲团队还夸大了CHOOSE编制的通用性和可变化性。论文通信作家 Juergen Knoblich 教导示意， 估计这项时间将被广博操纵于大脑类器官以外，以推敲种种疾病干系基因。通过 这项新时间，科学家和临床医师得到了一种持重且切确局限的高通量筛查器材，大大缩短了阐明光阴，并为剖析疾病机制供应了贵重睹识。