Przełom w projekcie mapy komórek ludzkich

Międzynarodowi naukowcy ogłosili 20 listopada pierwszy projekt rozwoju ludzkiego szkieletu, co stanowi ważny krok naprzód w projekcie Human Cell Atlas, będącym dużym przedsięwzięciem mającym na celu stworzenie szczegółowej mapy biologicznej wszystkich typów komórek w ciele człowieka.

Projekt Atlasu Komórek Ludzkich (Human Cell Atlas Project) został uruchomiony w 2016 roku i obecnie angażuje naukowców z całego świata. Celem jest pogłębienie wiedzy na temat zdrowia człowieka oraz pomoc w diagnostyce i leczeniu chorób.

Ludzkie ciało składa się z około 37 bilionów komórek, z których każdy pełni określoną funkcję. Naukowcy mają nadzieję ukończyć pierwszy szkic mapy komórkowej w ciągu najbliższych 1-2 lat.

Pani Aviv Regev – współzałożycielka i obecna wiceprezes wykonawcza amerykańskiej firmy biotechnologicznej Genentech – powiedziała, że ​​projekt ten jest ważny z dwóch powodów. Stwierdziła: „Po pierwsze, chodzi o podstawową ludzką ciekawość. Chcemy wiedzieć, z czego jesteśmy zbudowani. Ludzie zawsze pragnęli zrozumieć swoją naturę. Właśnie z tego powodu biolodzy zaczęli mapować komórki już w XVII wieku. Po drugie, bardzo praktyczny powód jest taki, że potrzebujemy tej wiedzy, aby zrozumieć i leczyć choroby. Komórki są podstawową jednostką życia, a kiedy pojawiają się problemy, często mają one swoje źródło w komórkach”.

W ramach tego projektu naukowcy stworzyli mapę rozwoju szkieletu w pierwszym trymestrze ciąży, opisując wszystkie komórki, sieci genów i interakcje zaangażowane we wzrost kości we wczesnych etapach rozwoju człowieka. Pokazali, jak chrząstka działa jak „rusztowanie” dla wzrostu kości, z wyjątkiem górnej części czaszki. Opisali również komórki ważne dla rozwoju czaszki i zbadali, jak mutacje genetyczne mogą powodować zbyt wczesne zrastanie się miękkich punktów na czaszce noworodka, ograniczając rozwój mózgu.

Naukowcy twierdzą, że zrozumienie tych komórek może pomóc w identyfikacji i leczeniu chorób wrodzonych. Odkryli również, że niektóre geny aktywowane we wczesnych komórkach kostnych mogą być powiązane z ryzykiem rozwoju zapalenia stawów biodrowych w wieku dorosłym.

Oprócz układu kostnego, naukowcy opublikowali również szczegółowe mapy innych narządów. Jedną z ważnych map jest mapa układu pokarmowego, obejmująca tkanki od jamy ustnej, przełyku, żołądka, jelit po okrężnicę. Odkryli na niej rodzaj komórek w jelicie, które mogą być zaangażowane w stan zapalny, co może dostarczyć nowych informacji na temat chorób takich jak choroba Leśniowskiego-Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego.
Naukowcy opublikowali również mapę grasicy – ​​narządu odgrywającego ważną rolę w szkoleniu komórek odpornościowych w celu ochrony organizmu przed infekcjami i rakiem.

„Mimo że głównym celem projektu jest mapowanie komórek u zdrowych ludzi, projekt ten dostarczył również cennych informacji na temat chorób takich jak rak, COVID-19, mukowiscydoza, choroby serca, płuc i jelit” – powiedziała Alexandra-Chloe Villani z Massachusetts General Hospital (USA).

Badania w ramach tego projektu wykorzystują nowe narzędzia analizy danych, w tym sztuczną inteligencję (AI) i uczenie maszynowe. Sarah Teichmann z Cambridge Stem Cell Institute (Wielka Brytania) powiedziała, że ​​dane z Human Cell Atlas pozwalają badaczom trenować podstawowe modele, takie jak „ChatGPT for cells”, w celu identyfikowania i analizowania nowych komórek lub wyszukiwania komórek w milionach profili komórkowych. „Pomaga nam to znaleźć nieoczekiwane powiązania, takie jak połączenie między komórkami w zwłóknieniu płuc a komórkami w guzach trzustki” – powiedziała pani Teichmann.

Naukowcy twierdzą, że zrozumienie rozwoju człowieka na poziomie komórkowym stanowi ogromne wyzwanie. „Te badania pomagają nam zrozumieć, jak zbudowane są tkanki, narządy i ludzkie ciało” – powiedziała Muzlifah Haniffa z Uniwersytetu w Newcastle w Wielkiej Brytanii. „Zrozumienie rozwoju człowieka jest ważne dla badań nad zaburzeniami rozwojowymi, chorobami wieku dziecięcego ujawniającymi się prenatalnie, a także chorobami dotykającymi dorosłych, ponieważ te szlaki rozwojowe mogą pojawić się ponownie w późniejszych chorobach”.

Według Thanh Phuong/VNA

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