Sitemap
انشر على موقع Pinterest
كشف العلماء عن أبحاثهم الأولية في رسم خرائط للخلايا في جسم الإنسان.Motortion / جيتي إيماجيس
  • كشف الباحثون النقاب عن التقدم الذي أحرزوه في إنشاء خريطة للخلايا في جسم الإنسان.
  • يقولون إن مثل هذه الخريطة يمكن أن تساعد في تشخيص وعلاج مجموعة متنوعة من الأمراض.
  • يقارنون البحث بمشروع الجينوم البشري ، الذي قام بترتيب جميع الجينات في الجينوم البشري.

منذ ما يقرب من 20 عامًا ، استمرت عشر سنواتمشروع الشفرة الوراثية البشريةالانتهاء من تحديد جميع الجينات في الجينوم البشري ورسم خرائط لها وتسلسلها.

لقد كان إنجازًا غير مسبوق ساعد في إحراز تقدم كبير في التكنولوجيا الطبية الحيوية والبحوث.

هذا الأسبوع ، تم تقديم إنجاز يحتمل أن يكون أكثر أهمية حيث كشف اتحاد أطلس الخلايا البشرية الدولي (HCA) عن خرائط تفصيلية لأكثر من مليون خلية فردية عبر 33 عضوًا ونظامًا.

تمثل البيانات ، التي تم إصدارها في أربع دراسات رئيسية في مجلة Science ، أكثر أطالس الخلايا الشاملة والأكثر شمولاً في العالم.إنها نقطة انطلاق رئيسية نحو هدف HCA المتمثل في تعيين جميع أنواع الخلايا في جسم الإنسان.

قال ستين لينارسون ، دكتوراه ، أستاذ في معهد كارولينسكا في السويد وعضو في اللجنة المنظمة لـ HCA: "إن أطلس الخلايا البشرية يعمل على تغيير فهمنا للبيولوجيا والأمراض". "تمثل هذه الدراسات التي أجريت على الأنسجة المتقاطعة علامة فارقة في HCA وبيولوجيا الخلية المفردة من خلال تمكين مقارنة منهجية ومتعمقة لأنواع الخلايا نفسها عبر التطور والبلوغ. إنها خطوة رائعة إلى الأمام لإنشاء أطلس الخلايا البشرية لجميع أنواع الخلايا في جسم الإنسان ، ووضع الأساس لعصر جديد من التشخيص والرعاية الصحية والطب الدقيق. "

"خريطة جوجل" للجسم

في مؤتمر صحفي عبر الإنترنت ، سارة أ.تيشمان ، دكتوراه ، الشريك المؤسس والقائد الرئيسي لاتحاد HCA الدولي ورئيس علم الوراثة الخلوية في معهد ويلكوم سانجر في كامبريدج ، إنجلترا ، شبّه هدف المشروع بإنشاء "خريطة Google لجسم الإنسان -" خريطة التجوّل الافتراضي "لجميع الخلايا والأنسجة".

"ما يفتحه [HCA] حقًا هو القدرة على فهم الأنسجة بكل مجدها ،" أضاف أفيف ريجيف ، دكتوراه ، أحد مؤسسي المشروع وعضو في معهد برود في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد في ماساتشوستس.

قال الخبراء إن النتائج - وتلك التي تعد بالمتابعة - ستساعد الباحثين على فهم الأمراض وتطوير اللقاحات ومجالات مثل علم المناعة ضد الأورام والطب التجديدي.

على سبيل المثال ، قال تيشمان ، لقد كشف البحث بالفعل "كيف تتطور الخلايا المناعية بطرق جديدة وغير متوقعة" - في الأمعاء والغدة الصعترية والأنسجة الأخرى ، وليس فقط في نخاع العظام.

قال ريجيف إن رسم خرائط الخلايا "يساعدنا على فهم مكان ظهور المرض بدقة" على المستوى الخلوي.

"غالبًا ما يفكر الناس في الجينوم على أنه مخطط ، لكنها في الحقيقة قائمة أجزاء ،"أخبر ستيفن كويك ، دكتوراه ، مؤسس Quake Lab ، وهو مركز أبحاث بيولوجية في جامعة ستانفورد في كاليفورنيا ، هيلث لاين.

بمساعدة التعلم الآلي ، توفر قدرة باحثي HCA على فصل الأنسجة إلى خلايا مفردة لتحليلها نظرة ثاقبة حول كيفية عمل هذه "الأجزاء" الجينية معًا في جميع أنحاء الجسم.

أضافت ريغيف: "الجينوم هو قائمة الأجزاء ، لكنه ليس المشغل - هذا هو الخلايا". "بمجرد حصولك على الجينات ، عليك أن تفهم أين تعمل."

شبّه ريغيف مشروع HCA بـ "مشروع الجينوم البشري ، لكنه صُنع للقرن الحادي والعشرين."

وقالت: "إن HCA عملية مفتوحة تمامًا ، مع أكثر من 2000 عالم في 83 دولة". "لم يكن ذلك ممكنا في التسعينيات."

استهداف المرض على المستوى الخلوي

قال الخبراء إن رسم خرائط الخلايا سيكون ذا قيمة خاصة لتطوير الأدوية والعلاج الجيني والعلاج الخلوي.

"إذا كنت تستهدف خلية معينة ، فأنت تريد معرفة أي مكان آخر في الجسم يتم التعبير عن هذه الخلية"قال الزلزال.

أضافت ريجيف: "إن معرفة الأماكن الأخرى التي يتم التعبير عن هدفك فيها أمر بالغ الأهمية لمنع السمية".

في واحدة من أربع دراسات أولية ، قام باحثون من معهد ويلكوم سانجر بتسلسل الحمض النووي الريبي من 330 ألف خلية مناعية مفردة لتحسين فهم كيفية عمل الخلايا المناعية في الأنسجة المختلفة.

قال تيشمان: "من خلال مقارنة خلايا مناعية معينة في أنسجة متعددة من نفس المتبرعين ، حددنا" نكهات "مختلفة لخلايا الذاكرة T [المناعية] في مناطق مختلفة من الجسم ، والتي يمكن أن يكون لها آثار كبيرة في إدارة العدوى". "ستساهم بياناتنا المتاحة علنًا في أطلس الخلايا البشرية ويمكن أن تكون بمثابة إطار عمل لتصميم اللقاحات ، أو لتحسين تصميم العلاجات المناعية لمهاجمة السرطانات."

في دراسة ثانية ، أنشأ فريق بحثي بقيادة معهد سانجر أطلسًا شاملاً لجهاز المناعة البشري النامي.شملت الدراسة الأنسجة المشاركة في تكوين الدم والخلايا المناعية وكشفت أن أنواعًا معينة من الخلايا تضيع مع تقدم الإنسان في العمر.قال الباحثون إن النتائج يمكن أن تدعم أبحاث هندسة الخلايا المختبرية والطب التجديدي.

قاد ريجيف دراسة ثالثة استخدمت خوارزميات التعلم الآلي لتحليل المواد الخلوية المجمدة ، متغلبًا على حاجز كبير في مجال البحث الذي يعتمد عادةً على الأنسجة الطازجة للتحليل.تم ربط 200 ألف خلية أضافها فريق معهد برود إلى الأطلس بنجاح مع 6000 مرض أحادي الجين و 2000 مرض وراثي معقد.

قال ريجيف إن الدراسة "تفتح الطريق أمام دراسات الأنسجة من مجموعات كاملة من المرضى على مستوى الخلية الواحدة."

وقالت: "لقد تمكنا من وضع خارطة طريق جديدة لأمراض متعددة ، من خلال ربط الخلايا مباشرة ببيولوجيا الأمراض البشرية والجينات المعرضة للأمراض عبر الأنسجة".

"تابولا سابينس"

أخيرًا ، استخدمت دراسة أجراها Quake وزملاؤه في Chan Zuckerberg Biohub تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية للخلايا الحية لتحليل أعضاء متعددة من متبرع واحد.

أتاح ذلك إجراء مقارنات بين الأنسجة المختلفة مع التحكم في عوامل مثل الخلفية الجينية والعمر والتأثيرات البيئية.

أُطلق على أطلس الخلية الناتج ، والذي يشمل أكثر من 400 نوع من الخلايا ، اسم "Tabula Sapiens".

"تابولا سابينز هو أطلس مرجعي يقدم تعريفًا جزيئيًا لمئات من أنواع الخلايا عبر 24 عضوًا في جسم الإنسان ،" قال كويك.

كشفت النتائج عن رؤى جديدة في البيولوجيا الخلوية ، بما في ذلك كيف يمكن تقسيم الجين نفسه بشكل مختلف إلى أنواع مختلفة من الخلايا وكيف يمكن مشاركة استنساخ الخلايا المناعية عبر الأنسجة.

جميع الفئات: مدونات