纽约西奈山医学院、波士顿医疗中心和波士顿大学乔巴尼扬与阿韦迪西安医学院的研究人员开发了一个软件平台,帮助科学家更轻松地分析健康和疾病状态下组织的分子结构。该平台名为Giotto Suite,相关细节已发表在《自然方法》杂志上。
近年来,新技术使得捕获完整组织内的RNA和蛋白质详细图谱成为可能——这一领域被称为空间组学。这些进展为了解细胞在不同组织微环境中的行为和相互作用提供了宝贵的见解,这对于理解癌症、神经退行性疾病和免疫系统疾病等状况尤为重要。
"虽然空间组学技术正在生成关于组织分子景观的极其丰富的数据,但现在真正的挑战在于分析和解释这些数据,"西奈山医学院遗传学和基因组科学教授、共同资深通讯作者郭成成博士表示。
"最大的障碍不再是生成信息——而是理解它。生物学家需要能够跟上这些数据集日益增长的复杂性和规模的工具,帮助他们得出有意义的结论。我们希望创建一个不仅简化分析过程,而且能够适应不同类型的空间数据和工作流程的工具,使研究人员能够专注于科学而非技术障碍。"
为了满足这一需求,研究团队创建了Giotto Suite,这是一个在R语言(一种广泛用于数据分析的编程语言)中构建的模块化软件工具套件。该工具旨在与来自任何平台的空间数据一起工作,并支持广泛的数据分析,包括不同类型测量和分辨率的数据整合。研究者表示,其灵活的结构还允许用户根据研究需求从多个点开始分析。
"许多现有工具要求用户组合多个软件包才能完成完整分析,"波士顿大学乔巴尼扬与阿韦迪西安医学院医学、血液学和医学肿瘤学助理教授、波士顿医疗中心和波士顿大学再生医学中心(CReM)副成员、共同资深通讯作者鲁本·德里斯博士表示。
"该工具将这些步骤整合到一个框架中,旨在简化流程。我们还考虑到可扩展性来开发它,以适应空间数据集日益增长的规模和复杂性。我们的目标是开发一个帮助其他研究人员从其空间数据中发现新见解的平台。"
研究人员警告说,当前版本仅包含可用分析方法的子集,可能不适合每个研究问题。然而,他们强调,该平台旨在不断发展,他们计划继续扩展其功能,增强其与外部软件包的互操作性,并为研究社区提供培训和支持。
展望未来,研究人员计划在他们自己对癌症和神经退行性疾病的研究中应用Giotto Suite,同时继续根据科学界的反馈完善该工具。该工具现已免费向研究人员提供,团队希望它能鼓励在生物医学研究中更广泛地使用空间组学技术。
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