从受孕开始直至老年，我们的所有组织都会积累基因突变，这些突变避开了身体通常高效的DNA修复机制，并可能影响我们的健康和福祉。
在一个新项目中，包括耶鲁大学在内的多个机构的研究团队将对这些被称为体细胞突变的变化进行编目。这距离科学家首次记录构成人类DNA的30亿个碱基对的快照已经过去了二十多年。该项目将专注于150名无疾病个体的19个组织部位的突变情况。
这个名为“人类组织体细胞嵌合网络”（Somatic Mosaicism across Human Tissues, SMaHT）的项目，将涉及超过300名研究人员，并在《自然》杂志上进行了描述。
“我们希望尽可能多地了解身体各个组织中的突变量，以理解我们的身体是如何随着时间变化的，”耶鲁儿童研究中心的哈里斯教授、耶鲁医学院神经科学教授及该观点论文的共同通讯作者弗洛拉·瓦卡里诺（Flora Vaccarino）说道。
人们普遍认为，人出生时就拥有一套不可改变的从父母那里遗传来的DNA序列，这套序列几乎决定了他们生物学的所有方面。然而，即使在受精后几天，胚胎细胞也会发生体细胞突变，这些突变可能会影响发育。
在胚胎中，单个细胞内单核苷酸的突变，即单核苷酸变异（SNVs），发生的速率约为每次细胞分裂产生1到5个SNV。出生后，这一速率减缓至每年2到65个SNV（取决于组织类型），并随着年龄的增长在我们的细胞中稳定积累。更大规模的结构DNA突变更少见，但可能会产生更大的影响。
（有趣的是，生殖细胞——有性繁殖生物的生殖细胞——中的突变数量比其他受孕后的细胞少10倍。）
大多数这些体细胞突变对我们的健康影响甚微——有些甚至可能是有益的。然而，其他突变，包括那些出现在多种癌症中的突变，则可能危及生命。虽然癌症是最为人熟知的与体细胞突变相关的疾病，但最近的研究已将这些突变与发育综合征、神经系统疾病和炎症性疾病联系起来。
然而，目前尚缺乏一个大规模的参考数据库来记录不同组织类型在普通人群中的突变，这对于理解它们对发育、衰老和疾病的影响至关重要。
在这个新项目中，合作者们将试图定义健康个体中体细胞突变的流行率和类型，以便更好地识别那些可能造成危害的突变。
“在我们了解健康人群中正在发生的事情之前，我们无法理解疾病中正在发生的事情，”瓦卡里诺说。
具体来说，该研究联盟将观察多种组织类型的体细胞突变，包括皮肤、大脑、骨骼、心脏、肺和血液中的突变。然而，研究人员表示，在人体组织中找到这些突变具有挑战性。
“特定突变可能只存在于极少数细胞甚至单个细胞中，因此检测它们就像在大海捞针一样，”麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的共同主要作者和共同通讯作者蒂姆·库伦斯（Tim Coorens）说，他目前是英国剑桥欧洲生物信息学研究所的研究组负责人。
为了克服这些挑战，该联盟正在开发和应用最先进的技术进步，包括超低错误率的测序方法和单细胞DNA测序。这将使他们能够追踪单个细胞内的单核苷酸突变，同时监测执行DNA编码指令的RNA。
“这就像是超级个性化的基因组演变，”瓦卡里诺说。
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