Průlom v projektu mapy lidských buněk

Mezinárodní vědci 20. listopadu oznámili první plán vývoje lidské kosterní soustavy, což představuje důležitý krok vpřed v projektu Human Cell Atlas, což je významná snaha o vytvoření podrobné biologické mapy všech typů buněk v lidském těle.

Projekt Human Cell Atlas byl spuštěn v roce 2016 a nyní zahrnuje výzkumníky z celého světa. Cílem je poskytnout lepší vhled do lidského zdraví a pomoci s diagnostikou a léčbou nemocí.

Lidské tělo má přibližně 37 bilionů buněk, přičemž každý typ buňky má specifickou funkci. Vědci doufají, že první návrh buněčné mapy dokončí během příštích 1-2 let.

Paní Aviv Regevová – spoluzakladatelka a současná výkonná viceprezidentka americké biotechnologické společnosti Genentech – uvedla, že tento projekt je důležitý ve dvou ohledech. Uvedla: „Zaprvé je to základní lidská zvědavost. Chceme vědět, z čeho jsme složeni. Lidé vždy chtěli porozumět své vlastní podstatě. Biologové dokonce začali mapovat buňky již v 17. století právě z tohoto důvodu. Zadruhé, velmi praktickým důvodem je, že toto porozumění potřebujeme k pochopení a léčbě nemocí. Buňky jsou základní jednotkou života a když se vyskytnou problémy, často vznikají v buňkách.“

V rámci tohoto projektu vědci dokončili mapu vývoje skeletu v prvním trimestru, která popisuje všechny buňky, genové sítě a interakce zapojené do růstu kostí v raných fázích lidského vývoje. Ukázali, jak chrupavka funguje jako „lešení“ pro růst kostí, s výjimkou horní části lebky. Popsali také buňky, které jsou důležité pro formování lebky, a studovali, jak genetické mutace mohou způsobit příliš brzké srůstání měkkých míst v lebce novorozence, což omezuje růst mozku.

Pochopení těchto buněk by mohlo pomoci identifikovat a léčit vrozené vady, tvrdí vědci. Zjistili také, že určité geny aktivované v raných kostních buňkách mohou souviset s rizikem vzniku artrózy kyčelního kloubu v dospělosti.

Kromě kosterního systému vědci publikovali také podrobné mapy dalších orgánů v těle. Jednou z důležitých map je mapa trávicího systému, která zahrnuje tkáně od úst, jícnu, žaludku, střev až po tlusté střevo. V ní objevili typ buněk ve střevě, které se mohou podílet na zánětu, což by mohlo poskytnout nové poznatky o onemocněních, jako je Crohnova choroba a ulcerózní kolitida.
Vědci také zveřejnili mapu brzlíku – orgánu důležitého pro trénink imunitních buněk k ochraně těla před infekcí a rakovinou.

„Ačkoli se projekt zaměřuje především na mapování buněk u zdravých lidí, poskytl také cenné poznatky o nemocech, jako je rakovina, COVID-19, cystická fibróza, srdeční, plicní a střevní onemocnění,“ uvedla Alexandra-Chloe Villani z Massachusetts General Hospital (USA).

Výzkum v tomto projektu využívá nové nástroje pro analýzu dat, včetně umělé inteligence (AI) a strojového učení. Sarah Teichmannová z Cambridge Stem Cell Institute (Spojené království) uvedla, že data z Human Cell Atlas umožňují výzkumníkům trénovat základní modely, jako je „ChatGPT pro buňky“, k identifikaci a analýze nových buněk nebo k vyhledávání buněk v milionech buněčných profilů. „To nám pomáhá nalézt neočekávané souvislosti, jako je například spojení mezi buňkami v plicní fibróze a buňkami v nádorech slinivky břišní,“ uvedla paní Teichmannová.

Vědci tvrdí, že pochopení lidského vývoje na buněčné úrovni je velkou výzvou. „Tyto studie nám pomáhají pochopit, jak jsou tkáně, orgány a lidské tělo stavěny,“ řekla Muzlifah Haniffa z Newcastleské univerzity ve Velké Británii. „Pochopení lidského vývoje je důležité pro studium vývojových poruch, prenatálních dětských nemocí i nemocí postihujících dospělé, protože tyto vývojové dráhy se mohou znovu objevit u pozdějších onemocnění.“

Komentář (0)