ความก้าวหน้าในโครงการแผนที่เซลล์ของมนุษย์

เมื่อวันที่ 20 พฤศจิกายน นักวิทยาศาสตร์ นานาชาติได้ประกาศพิมพ์เขียวชุดแรกของการพัฒนาโครงร่างของมนุษย์ ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญของโครงการ Human Cell Atlas ซึ่งเป็นความพยายามครั้งสำคัญในการสร้างแผนที่ชีววิทยาโดยละเอียดของเซลล์ทุกประเภทในร่างกายมนุษย์

โครงการ Human Cell Atlas ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2559 และปัจจุบันมีนักวิจัยจากทั่วโลกเข้าร่วมโครงการ เป้าหมายคือเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสุขภาพของมนุษย์ และช่วยในการวินิจฉัยและรักษาโรค

ร่างกายมนุษย์มีเซลล์ประมาณ 37 ล้านล้านเซลล์ โดยเซลล์แต่ละชนิดมีหน้าที่เฉพาะของตัวเอง นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสามารถร่างแผนที่เซลล์ฉบับแรกให้เสร็จสมบูรณ์ภายใน 1-2 ปีข้างหน้า

คุณอาวีฟ เรเกฟ ผู้ร่วมก่อตั้งและรองประธานบริหารคนปัจจุบันของบริษัทเจเนนเทค บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพของสหรัฐอเมริกา กล่าวว่า โครงการนี้มีความสำคัญในสองประเด็น ประเด็นแรกคือความอยากรู้อยากเห็นพื้นฐานของมนุษย์ เราต้องการรู้ว่าเราทำจากอะไร มนุษย์ต้องการเข้าใจธรรมชาติของตนเองมาโดยตลอด อันที่จริง นักชีววิทยาเริ่มทำแผนที่เซลล์ตั้งแต่ช่วงปี ค.ศ. 1600 ด้วยเหตุผลนี้ ประการที่สอง เหตุผลในทางปฏิบัติคือ เราจำเป็นต้องมีความเข้าใจนี้เพื่อทำความเข้าใจและรักษาโรค เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต และเมื่อเกิดปัญหาขึ้น มักจะเกิดจากเซลล์”

ในโครงการนี้ นักวิจัยได้จัดทำแผนที่พัฒนาการโครงกระดูกในไตรมาสแรก โดยอธิบายเซลล์ทั้งหมด เครือข่ายยีน และปฏิสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของกระดูกในช่วงแรกของพัฒนาการมนุษย์ พวกเขาแสดงให้เห็นว่ากระดูกอ่อนทำหน้าที่เป็น "โครงยึด" สำหรับการเจริญเติบโตของกระดูก ยกเว้นส่วนบนของกะโหลกศีรษะ พวกเขายังอธิบายเซลล์ที่มีความสำคัญต่อการสร้างกะโหลกศีรษะ และศึกษาว่าการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมสามารถทำให้จุดอ่อนในกะโหลกศีรษะของทารกแรกเกิดหลอมรวมกันเร็วเกินไป ซึ่งเป็นการจำกัดการเจริญเติบโตของสมองได้อย่างไร

นักวิจัยกล่าวว่า การทำความเข้าใจเซลล์เหล่านี้อาจช่วยระบุและรักษาภาวะพิการแต่กำเนิดได้ นอกจากนี้ พวกเขายังพบว่ายีนบางชนิดที่ถูกกระตุ้นในเซลล์กระดูกในระยะแรกอาจเชื่อมโยงกับความเสี่ยงของการเกิดโรคข้ออักเสบที่สะโพกในวัยผู้ใหญ่

นอกจากระบบโครงกระดูกแล้ว นักวิจัยยังได้เผยแพร่แผนที่โดยละเอียดของอวัยวะอื่นๆ ในร่างกายอีกด้วย แผนที่สำคัญหนึ่งคือแผนที่ระบบย่อยอาหาร ซึ่งประกอบด้วยเนื้อเยื่อตั้งแต่ปาก หลอดอาหาร กระเพาะอาหาร ลำไส้ ไปจนถึงลำไส้ใหญ่ ในแผนที่นี้ พวกเขาค้นพบเซลล์ชนิดหนึ่งในลำไส้ที่อาจเกี่ยวข้องกับการอักเสบ ซึ่งอาจให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับโรคต่างๆ เช่น โรคโครห์นและโรคลำไส้ใหญ่อักเสบชนิดเป็นแผล
นักวิทยาศาสตร์ยังได้เผยแพร่แผนที่ต่อมไธมัส ซึ่งเป็นอวัยวะที่สำคัญในการฝึกเซลล์ภูมิคุ้มกันเพื่อปกป้องร่างกายจากการติดเชื้อและมะเร็งด้วย

แม้ว่าจุดเน้นหลักของโครงการคือการทำแผนที่เซลล์ในคนสุขภาพดี แต่โครงการนี้ยังให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับโรคต่างๆ เช่น มะเร็ง โรคโควิด-19 โรคซีสต์ไฟโบรซิส โรคหัวใจ โรคปอด และโรคลำไส้อีกด้วย” Alexandra-Chloe Villani จากโรงพยาบาล Massachusetts General (สหรัฐอเมริกา) กล่าว

งานวิจัยในโครงการนี้ใช้เครื่องมือวิเคราะห์ข้อมูลใหม่ๆ ซึ่งรวมถึงปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้ของเครื่อง ซาราห์ ไทช์มันน์ จากสถาบันเซลล์ต้นกำเนิดเคมบริดจ์ (สหราชอาณาจักร) กล่าวว่าข้อมูลจาก Human Cell Atlas ช่วยให้นักวิจัยสามารถฝึกฝนแบบจำลองพื้นฐาน เช่น “ChatGPT for cells” เพื่อระบุและวิเคราะห์เซลล์ใหม่ หรือค้นหาเซลล์ในโปรไฟล์เซลล์นับล้านๆ โปรไฟล์ “สิ่งนี้ช่วยให้เราค้นพบความเชื่อมโยงที่ไม่คาดคิด เช่น ความเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ในพังผืดในปอดและเซลล์ในเนื้องอกตับอ่อน” คุณไทช์มันน์กล่าว

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการทำความเข้าใจพัฒนาการของมนุษย์ในระดับเซลล์เป็นความท้าทายที่สำคัญ “การศึกษาเหล่านี้ช่วยให้เราเข้าใจวิธีการสร้างเนื้อเยื่อ อวัยวะ และร่างกายมนุษย์” มุซลิฟาห์ ฮานิฟฟา จากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลในสหราชอาณาจักรกล่าว “การทำความเข้าใจพัฒนาการของมนุษย์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการศึกษาความผิดปกติทางพัฒนาการ โรคในวัยเด็กที่เริ่มก่อนคลอด และโรคที่ส่งผลต่อผู้ใหญ่ เนื่องจากเส้นทางการพัฒนาเหล่านี้สามารถกลับมาปรากฏในโรคในภายหลังได้”

ตามรายงานของ Thanh Phuong/VNA

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