ミュンヘン工科大学、ミュンヘン・ハイムホルツ・センター、チューリッヒ工科大学の学際的研究チームは、重要な研究成果を発表しました。Moscot（多オミックス単細胞最適輸送）と呼ばれる革新的なフレームワークを提案し、170万個のマウス胚細胞の20時点における発生軌跡の再構築に成功しました。この研究成果は『Nature』誌に掲載され、単細胞ゲノム学における大きな飛躍を意味します。

Moscotフレームワークは、18世紀の最適輸送理論に着想を得ています。この理論は、物体を効率的にある場所から別の場所へ移動させることを目指しています。研究チームは、生物学的マッピングとアラインメントのタスクを最適輸送問題に変換し、一連の一貫性のあるアルゴリズムを用いてこれらの問題を解決することで、多様なデータの統合を実現しました。Moscotは従来の方法と比較して、計算の拡張性を向上させただけでなく、時間的および空間的適用を統一し、単細胞ゲノム学におけるいくつかの重要な課題を解決しました。

細胞

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この研究の筆頭著者であるDominik Klein氏は、従来の方法では限られた細胞のスナップショットしか提供できず、発生過程における細胞の動的な変化を包括的に理解することができないと述べています。Moscotを用いることで、研究チームはマウス胚の発生軌跡をより正確に描画し、異なる空間と時間における細胞間の相互作用を明らかにすることができました。例えば、マウス膵臓の発生に関する研究では、ホルモン産生細胞の発生過程を成功裏に描画し、ヒト誘導多能性幹細胞における重要な調節因子NEUROD2を発見しました。この発見は、糖尿病の潜在的メカニズムの理解に新たな視点を与えます。

さらに、Moscotはオープンソースであるため、より広範な研究コミュニティで使用できます。研究チームは、このフレームワークを通じて、疾患メカニズムの深い研究を促進し、より標的を絞った治療法の実現を目指しています。