Ein Durchbruch im Projekt zum Aufbau einer menschlichen Zellkarte.

Internationale Wissenschaftler haben am 20. November den ersten Entwurf für die Entwicklung des menschlichen Skeletts vorgestellt. Dies markiert einen bedeutenden Fortschritt im Projekt „Human Cell Atlas“, einem großen Vorhaben zur Erstellung einer detaillierten biologischen Karte aller Zelltypen im menschlichen Körper.

Das Human Cell Map Project wurde 2016 ins Leben gerufen und zieht mittlerweile Forscher weltweit an. Ziel des Projekts ist es, tiefere Einblicke in die menschliche Gesundheit zu gewinnen und die Diagnose und Behandlung von Krankheiten zu unterstützen.

Der menschliche Körper besteht aus etwa 37 Billionen Zellen, wobei jeder Zelltyp eine spezifische Funktion erfüllt. Wissenschaftler hoffen, innerhalb der nächsten ein bis zwei Jahre einen ersten Entwurf einer Zellkarte fertigzustellen.

Aviv Regev, Mitbegründerin und derzeitige Executive Vice President des US-amerikanischen Biotechnologieunternehmens Genentech, erklärte, dass dieses Projekt in zweierlei Hinsicht wichtig sei. Sie führte aus: „Erstens geht es um die grundlegende menschliche Neugier. Wir wollen wissen, woraus wir bestehen. Der Mensch hat sich schon immer gewünscht, seine eigene Natur zu verstehen. Tatsächlich begannen Biologen bereits im 17. Jahrhundert aus genau diesem Grund mit der Kartierung von Zellen. Zweitens, und das ist ganz praktisch, benötigen wir dieses Verständnis, um Krankheiten zu verstehen und zu behandeln. Zellen sind die Grundbausteine ​​des Lebens, und wenn Probleme auftreten, haben sie ihren Ursprung oft in den Zellen.“

In diesem Projekt erstellten Forscher eine Karte der Skelettentwicklung während der ersten drei Schwangerschaftsmonate. Sie beschrieben alle Zellen, Gennetzwerke und Wechselwirkungen, die am Knochenwachstum in den frühen Stadien der menschlichen Entwicklung beteiligt sind. Sie zeigten, wie Knorpel – mit Ausnahme des oberen Schädelbereichs – als „Gerüst“ für das Knochenwachstum dient. Außerdem beschrieben sie die für die Schädelbildung entscheidenden Zellen und untersuchten, wie Genmutationen zu einer vorzeitigen Verknöcherung des Weichgewebes im Schädel eines Neugeborenen führen und dadurch die Gehirnentwicklung beeinträchtigen können.

Den Forschern zufolge könnte das Verständnis dieser Zellen helfen, angeborene Erkrankungen zu erkennen und zu behandeln. Sie entdeckten außerdem, dass bestimmte Gene, die in den ersten Knochenzellen aktiviert werden, mit dem Risiko, im Erwachsenenalter an Hüftarthrose zu erkranken, in Verbindung stehen könnten.

Neben dem Skelettsystem haben Forscher auch detaillierte Karten anderer Organe veröffentlicht. Eine der wichtigsten Karten zeigt das Verdauungssystem und umfasst Gewebe vom Mund über Speiseröhre, Magen und Darm bis zum Dickdarm. Mithilfe dieser Karten entdeckten sie einen Zelltyp im Darm, der möglicherweise an Entzündungsprozessen beteiligt ist und somit neue Erkenntnisse zu Erkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa liefern könnte.
Außerdem haben Wissenschaftler Karten der Thymusdrüse veröffentlicht – einem entscheidenden Organ für die Ausbildung von Immunzellen zum Schutz des Körpers vor Infektionen und Krebs.

Dr. Alexandra-Chloe Villani vom Massachusetts General Hospital (USA) kommentierte: „Obwohl der Schwerpunkt des Projekts auf der Kartierung von Zellen im gesunden menschlichen Körper lag, hat es auch wertvolle Erkenntnisse über Krankheiten wie Krebs, COVID-19, Mukoviszidose und Erkrankungen des Herzens, der Lunge und des Darms geliefert.“

Die Forschung in diesem Projekt nutzt neue Datenanalyse-Tools, darunter künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen. Sarah Teichmann vom Cambridge Stem Cell Institute (UK) erklärte, dass die Daten der Human Cell Map es Forschern ermöglichen, grundlegende Modelle wie „ChatGPT für Zellen“ zu trainieren, um neue Zellen zu identifizieren und zu analysieren oder Zellen in Millionen von Zelldatensätzen zu suchen. Teichmann führte weiter aus: „Dies hilft uns, unerwartete Zusammenhänge aufzudecken, beispielsweise die Verbindung zwischen Zellen bei Lungenfibrose und Zellen in Pankreastumoren.“

Wissenschaftler sehen das Verständnis der menschlichen Entwicklung auf zellulärer Ebene als eine große Herausforderung. Muzlifah Haniffa von der Newcastle University (Großbritannien) erklärte: „Diese Studien helfen uns zu verstehen, wie menschliches Gewebe, Organe und der Körper aufgebaut sind. Das Verständnis der menschlichen Entwicklung ist entscheidend für die Erforschung von Entwicklungsstörungen, pränatal beginnenden Kinderkrankheiten und Erkrankungen, die Erwachsene betreffen, da diese Entwicklungsprozesse bei späteren Erkrankungen wieder auftreten können.“

Laut Thanh Phuong/VNA

Quelle: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/buoc-tien-dot-pha-trong-du-an-xay-dung-ban-do-te-bao-con-nguoi/20241122125544042