Práve sme sa priblížili k mapovaniu takmer každého jednotlivého typu bunky v ľudskom tele

Rôzne typy buniek v tenkom čreve. (Steve Gschmeissner/Science Photo Library)

V rámci rozsiahleho spoločného úsilia výskumníci zostavili doteraz najkompletnejší atlas zdravých ľudských buniek, ktorý mapuje polohy viac ako milióna buniek v 33 rôznych orgánoch.

Tento neuveriteľný výkon tvorí komplexnú referenciu, ktorá nám pomôže lepšie porozumieť ľudskému zdraviu, chorobám, liečbe a vakcínam s cieľom zmapovať každý typ bunky v ľudskom tele ako súčasť medzinárodného Atlas ľudských buniek .

'Môžete si to predstaviť ako Google Maps ľudského tela,' povedala bunková genetička z Wellcome Sanger Institute Sarah Teichmannová počas tlačovej konferencie.



'Naším cieľom je skutočne ten pohľad na jednotlivé bunky a miesta, kde sedia v tkanivách z ulíc.'

Štyri štúdie, do ktorých sa zapojilo viac ako 2 300 výskumníkov z 83 krajín, využili vylepšené laboratórne technológie a pokroky v strojové učenie zmapovať, porovnať a hlbšie preniknúť do základného stavebného kameňa života: bunky.

Nové algoritmy boli kľúčové v tom, že im pomohli odhaliť dôležité molekulárne vzorce medzi chaotickým biologickým šumom.

„Ľudia si často myslia, že genóm je plánom organizmu, ale to v skutočnosti nie je správne. Genóm je skôr zoznam častí, pretože každý typ bunky používa inú sadu častí,“ vysvetlil počas tlačovej konferencie bioinžinier zo Stanfordu Steve Quake.

'To, čo sme tu spoločne dokázali, je pomôcť pochopiť a interpretovať, ako sa rôzne časti genómu používajú na definovanie rôznych typov buniek a vytváranie molekulárnych definícií pre všetky rôzne typy buniek, ktoré sme v týchto článkoch spoločne študovali.'

Obrovské súbory údajov, zhromaždené vďaka štedrosti darcov tkanív, nám umožnia načrtnúť spojenia medzi týmito bunkami pre úplnejšiu celotelovú perspektívu našich biologických procesov a porúch, ktoré vedú k chorobám.

Napríklad „môžeme mať genetické varianty v našej DNA, ktoré zdieľajú všetky bunky v tele, a napriek tomu sa samotná choroba prejaví iba v určitých tkanivách, v určitých orgánoch, a to sa stane na základe génov, ktoré bunky skutočne použitie,“ poznamenáva výpočtový biológ MIT Aviv Regev.

Jej štúdia, ktorú viedol výpočtový biológ z MIT Gökcen Eraslan, vyvinula experimentálne procesy na presné profilovanie viacerých typov buniek ako kedykoľvek predtým, aby pomohla zostaviť a tiež prehľadávať atlas.

'V našej štúdii sme ukázali, že tento prístup môže priniesť zásadné poznatky o úlohe buniek a tkanív pri mnohých chorobách, čo podnieti nové vedecké a biomedicínske výskumy zamerané na spoločný cieľ revolúcie v medicíne.' povedal Regev.

Atlas zdravých buniek už odhalil nové typy buniek, vzory bunkovej komunikácie, tkanivovo špecifické bunkové vlastnosti, mikrobiómové vzory, stavy buniek dôležité pre choroby a mnoho ďalších.

Vedci svoje zistenia doplnili experimentmi, ako sú testy signálnych molekúl v organoidoch, aby potvrdili svoje objavy.

Jeden zo súborov údajov, nazývaný Tabula Sapiens, obsahuje molekulárne profily 400 rôznych typov buniek (každý typ zobrazený a anotovaný odborníkmi), získané zo sekvenovania jednobunkovej RNA takmer pol milióna živých buniek.

Odhalilo, ako sa niektoré typy buniek navzájom podobajú bez ohľadu na to, kde v tele sa nachádzajú, zatiaľ čo iné typy buniek sa od seba v rôznych tkanivách veľmi líšia.

Zatiaľ čo výskumníci už našli veľa génov, ktoré sa skrývajú za chorobami, stále je toho veľa, čo nevieme o tkanivách a prostrediach, v ktorých sa tieto gény prejavujú. Súbory údajov bunkového mapovania umožňujú výskumníkom identifikovať tieto tkanivá a skúmať, ktoré typy buniek sa spolu podieľajú na vytvorení choroby, čím poskytuje viac cieľov liečby.

A čo viac, atlas zdravých buniek môže tiež odhaliť, kde inde bude v tele exprimovaná cieľová molekula na liečbu, čo nám umožní zistiť, či dôjde k toxicite, vysvetlil Regev.

'V prípade čriev sme tiež využili príležitosť pozrieť sa na neľudské bunky, ktoré tam sú, mikrobióm, ako funkciu polohy,' povedal Quake.

'Pri pohybe cez črevá má tento druh skutočne bohatú a zložitú štruktúru.'

Naše symbiotické mikróby hrajú aveľkú úlohu v našom zdraví.

Nové zistenia boli opísané v zborníku prác; niekoľko tímov sa zameralo špecificky na imunitný systém, hľadali miesta imunitných buniek a ako dozrievajú z vývojového hľadiska.

Genomik Chenqu Suo a tím objavil nový typ imunitnej bunky, ktorá sa zdá byť zapojená do rozpoznávania vlastných antigénov. Teichmann predpokladá, že jeho úloha spočíva v nasmerovaní imunitného systému tak, aby bol tolerantný voči našim vlastným zdravým tkanivám.

Toto je len niekoľko príkladov vzrušujúcich možných aplikácií atlasu zdravých buniek a bude ešte viac čo objavovať, pretože skúsení a noví vedci budú na ňom naďalej stavať.

'Atlas ľudských buniek je veľmi odhodlaný zahrnúť variácie ľudí a nielen ich úzky pohľad,' povedal Regev. 'Ale toto sú ešte prvé dni.'

„Variácia bude ďalšou generáciou Atlasu ľudských buniek,“ dodal Teichmann.

Všetky tieto štúdie boli publikované v r Veda tu , tu , tu , a tu .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.