ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในโครงการสร้างแผนที่เซลล์มนุษย์

เมื่อวันที่ 20 พฤศจิกายน นักวิทยาศาสตร์ นานาชาติได้ประกาศพิมพ์เขียวแรกสำหรับการพัฒนาโครงกระดูกมนุษย์ ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในโครงการ Human Cell Atlas ซึ่งเป็นความพยายามครั้งใหญ่ในการสร้างแผนที่ทางชีววิทยาโดยละเอียดของเซลล์ทุกประเภทในร่างกายมนุษย์

โครงการแผนที่เซลล์มนุษย์ (Human Cell Map Project) เปิดตัวในปี 2016 และปัจจุบันดึงดูดนักวิจัยจากทั่วโลกเข้าร่วม โครงการนี้มีเป้าหมายเพื่อให้เข้าใจสุขภาพของมนุษย์อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น และสนับสนุนการวินิจฉัยและการรักษาโรคต่างๆ

ร่างกายมนุษย์มีเซลล์ประมาณ 37 ล้านล้านเซลล์ โดยแต่ละเซลล์มีหน้าที่เฉพาะ นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะจัดทำแผนที่เซลล์ฉบับร่างแรกให้เสร็จภายใน 1-2 ปีข้างหน้า

อาวีฟ เรเกฟ ผู้ร่วมก่อตั้งและปัจจุบันดำรงตำแหน่งรองประธานบริหารของบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพเจเนนเทคของสหรัฐฯ กล่าวว่า โครงการนี้มีความสำคัญในสองด้าน เธอกล่าวเสริมว่า “ประการแรก มันเกี่ยวกับความอยากรู้อยากเห็นพื้นฐานของมนุษย์ เราอยากรู้ว่าเราประกอบขึ้นจากอะไร มนุษย์ปรารถนาที่จะเข้าใจธรรมชาติของตนเองมาโดยตลอด อันที่จริง นักชีววิทยาเริ่มทำแผนที่เซลล์ตั้งแต่ช่วงปี 1600 ด้วยเหตุผลนี้ ประการที่สอง และเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง เราต้องการความเข้าใจนี้เพื่อทำความเข้าใจและรักษาโรค เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต และเมื่อเกิดปัญหาขึ้น มักมีต้นกำเนิดมาจากเซลล์”

ในโครงการนี้ นักวิจัยได้สร้างแผนที่การพัฒนาโครงกระดูกในช่วงสามเดือนแรกของการตั้งครรภ์ โดยอธิบายถึงเซลล์ เครือข่ายยีน และปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของกระดูกในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาของมนุษย์ พวกเขาแสดงให้เห็นว่ากระดูกอ่อนทำหน้าที่เป็น "โครงสร้าง" สำหรับการเจริญเติบโตของกระดูก ยกเว้นส่วนบนสุดของกะโหลกศีรษะ นอกจากนี้ พวกเขายังอธิบายถึงเซลล์ที่สำคัญต่อการสร้างกะโหลกศีรษะ และศึกษาว่าการกลายพันธุ์ของยีนสามารถทำให้เนื้อเยื่ออ่อนในกะโหลกศีรษะของทารกแรกเกิดเชื่อมติดกันก่อนกำหนด ซึ่งส่งผลให้การพัฒนาของสมองถูกจำกัด

นักวิจัยกล่าวว่า การทำความเข้าใจเซลล์เหล่านี้อาจช่วยในการระบุและรักษาโรคแต่กำเนิดได้ นอกจากนี้ พวกเขายังค้นพบว่ายีนบางชนิดที่ถูกกระตุ้นในเซลล์กระดูกแรกเริ่มอาจเชื่อมโยงกับความเสี่ยงในการเกิดโรคข้ออักเสบสะโพกในวัยผู้ใหญ่

นอกเหนือจากระบบโครงกระดูกแล้ว นักวิจัยยังได้ตีพิมพ์แผนที่โดยละเอียดของอวัยวะอื่นๆ ในร่างกายอีกด้วย หนึ่งในแผนที่ที่สำคัญที่สุดคือแผนที่ของระบบย่อยอาหาร ซึ่งครอบคลุมเนื้อเยื่อตั้งแต่ปาก หลอดอาหาร กระเพาะอาหาร ลำไส้ ไปจนถึงลำไส้ใหญ่ ในแผนที่เหล่านี้ พวกเขาค้นพบเซลล์ชนิดหนึ่งในลำไส้ที่อาจเกี่ยวข้องกับการอักเสบ ซึ่งอาจให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับโรคต่างๆ เช่น โรคโครห์นและโรคแผลในลำไส้ใหญ่
นักวิทยาศาสตร์ยังได้เผยแพร่แผนที่ของต่อมไทมัส ซึ่งเป็นอวัยวะสำคัญในการฝึกเซลล์ภูมิคุ้มกันให้ปกป้องร่างกายจากการติดเชื้อและมะเร็ง

ดร. อเล็กซานดรา-โคลอี วิลลานี จากโรงพยาบาลแมสซาชูเซตส์เจเนอรัล (สหรัฐอเมริกา) ให้ความเห็นว่า "แม้ว่าจุดมุ่งหมายหลักของโครงการนี้คือการทำแผนที่เซลล์ในร่างกายมนุษย์ที่แข็งแรง แต่ก็ยังได้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเกี่ยวกับโรคต่างๆ เช่น มะเร็ง โควิด-19 โรคซิสติกไฟโบรซิส และโรคหัวใจ ปอด และลำไส้"

งานวิจัยในโครงการนี้ใช้เครื่องมือวิเคราะห์ข้อมูลใหม่ๆ รวมถึงปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้ของเครื่อง ซาราห์ ไทช์มันน์ จากสถาบันสเต็มเซลล์เคมบริดจ์ (สหราชอาณาจักร) กล่าวว่า ข้อมูลจากแผนที่เซลล์มนุษย์ช่วยให้นักวิจัยสามารถฝึกฝนแบบจำลองพื้นฐาน เช่น "ChatGPT สำหรับเซลล์" เพื่อระบุและวิเคราะห์เซลล์ใหม่ หรือค้นหาเซลล์ภายในบันทึกเซลล์นับล้านรายการ ไทช์มันน์กล่าวเพิ่มเติมว่า “สิ่งนี้ช่วยให้เราค้นพบความเชื่อมโยงที่ไม่คาดคิด เช่น ความเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ในภาวะพังผืดในปอดและเซลล์ในเนื้องอกตับอ่อน”

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการทำความเข้าใจพัฒนาการของมนุษย์ในระดับเซลล์เป็นความท้าทายอย่างยิ่ง มุซลิฟาห์ ฮานิฟฟา จากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล (สหราชอาณาจักร) กล่าวว่า “การศึกษาเหล่านี้ช่วยให้เราเข้าใจว่าเนื้อเยื่อ อวัยวะ และร่างกายมนุษย์สร้างขึ้นมาได้อย่างไร การเข้าใจพัฒนาการของมนุษย์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษาความผิดปกติทางพัฒนาการ โรคในวัยเด็กที่เกิดขึ้นตั้งแต่ในครรภ์ และโรคที่ส่งผลกระทบต่อผู้ใหญ่ เนื่องจากเส้นทางการพัฒนาเหล่านี้สามารถปรากฏขึ้นอีกครั้งในโรคต่างๆ ในภายหลัง”

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