Sitemap
Sdílet na Pinterestu
Vědci odhalili svůj počáteční výzkum mapování buněk v lidském těle.Motortion/Getty Images
  • Vědci odhalili pokrok, kterého dosáhli při vytváření mapy buněk v lidském těle.
  • Říká se, že taková mapa by mohla pomoci diagnostikovat a léčit různé nemoci.
  • Výzkum přirovnávají k Human Genome Project, který sekvenoval všechny geny v lidském genomu.

Před téměř 20 lety, deset letProjekt lidského genomudokončili úplnou identifikaci, mapování a sekvenování všech genů v lidském genomu.

Byl to převratný úspěch, který pomohl k velkému pokroku v biomedicínské technologii a výzkumu.

Tento týden byl představen potenciálně ještě významnější úspěch, když mezinárodní konsorcium Human Cell Atlas (HCA) odhalilo podrobné mapy více než 1 milionu jednotlivých buněk napříč 33 orgány a systémy.

Data zveřejněná ve čtyřech hlavních studiích v časopise Science představují nejkomplexnější atlasy mezitkáňových buněk na světě.Je to hlavní odrazový můstek k cíli HCA zmapovat všechny typy buněk lidského těla.

„Atlas lidských buněk mění naše chápání biologie a nemocí,“ řekl Sten Linnarsson, Ph.D., profesor na Karolinska Institutet ve Švédsku a člen organizačního výboru HCA. "Tyto studie napříč tkáněmi představují milník pro HCA a biologii jedné buňky tím, že umožňují systematické, hloubkové srovnání stejných typů buněk napříč vývojem a dospělostí." Jsou skvělým krokem vpřed k vytvoření atlasu lidských buněk všech typů buněk v lidském těle, který položí základ pro novou éru diagnostiky, zdravotní péče a přesné medicíny.“

‚Google mapa‘ těla

Na online tiskové konferenci Sarah A.Teichmann, Ph.D., spoluzakladatel a hlavní vůdce mezinárodního konsorcia HCA a vedoucí buněčné genetiky na Wellcome Sanger Institute v Cambridge, Anglie, přirovnal cíl projektu k vytvoření „Google mapy lidského těla — a ' Mapa všech buněk a tkání Street View.“

„To, co [HCA] skutečně otevírá, je schopnost porozumět tkáni v celé její kráse,“ dodal Aviv Regev, Ph.D., spoluzakladatel projektu a člen Broad Institute of MIT a Harvard University v Massachusetts.

Zjištění – a ta, která slibují následovat – pomohou výzkumníkům pochopit nemoci, vývoj vakcín a oblasti, jako je protinádorová imunologie a regenerativní medicína, uvedli odborníci.

Například, řekl Teichmann, výzkum již odhalil, "jak se imunitní buňky vyvíjejí novými a neočekávanými způsoby" - ve střevě, brzlíku a dalších tkáních, nejen v kostní dřeni.

Regev řekl, že mapování buněk nám „pomáhá přesně porozumět tomu, kde onemocnění vzniká“ na buněčné úrovni.

"Lidé často považují genom za plán, ale ve skutečnosti je to seznam dílů,"Stephen Quake, Ph.D., zakladatel Quake Lab, biologického výzkumného centra na Stanfordské univerzitě v Kalifornii, řekl Healthline.

Schopnost výzkumníků HCA oddělit tkáň do jednotlivých buněk pro analýzu s pomocí strojového učení poskytuje pohled na to, jak tyto genetické „části“ spolupracují v celém těle.

"Genom je seznam dílů, ale není to operátor - to jsou buňky," dodal Regev. "Jakmile máte geny, musíte pochopit, kde působí."

Regev přirovnal projekt HCA k „Projektu lidského genomu, ale vytvořený pro 21. století“.

"HCA je zcela otevřený proces s více než 2000 vědci v 83 zemích," řekla. "To v devadesátých letech nebylo možné."

Zacílení onemocnění na buněčné úrovni

Buněčné mapování bude zvláště cenné pro vývoj léků, genovou terapii a buněčnou terapii, uvedli odborníci.

"Pokud cílíte na konkrétní buňku, chcete vědět, kde jinde v těle je tato buňka exprimována,"řekl Quake.

„Vědět, kde jinde je váš cíl vyjádřen, je zásadní pro prevenci toxicity,“ dodal Regev.

V jedné ze čtyř počátečních studií vědci z Wellcome Sanger Institute sekvenovali RNA z 330 000 jednotlivých imunitních buněk, aby lépe pochopili, jak imunitní buňky fungují v různých tkáních.

„Porovnáním konkrétních imunitních buněk ve více tkáních od stejných dárců jsme identifikovali různé ‚chutě‘ paměťových T [imunitních] buněk v různých oblastech těla, což by mohlo mít velké důsledky při zvládání infekcí,“ řekl Teichmann. "Naše otevřeně dostupné údaje přispějí k Atlasu lidských buněk a mohly by sloužit jako rámec pro navrhování vakcín nebo pro zlepšení návrhu imunitních terapií k napadení rakoviny."

Ve druhé studii výzkumný tým pod vedením Sangerova institutu vytvořil komplexní atlas vyvíjejícího se lidského imunitního systému.Studie zahrnovala tkáně, které se podílejí na tvorbě krve a imunitních buněk, a odhalila, že určité typy buněk se stárnutím lidí ztrácejí.Výzkumníci uvedli, že zjištění mohou posílit in vitro buněčné inženýrství a výzkum regenerativní medicíny.

Regev vedl třetí studii, která používala algoritmy strojového učení k analýze zmrazeného buněčného materiálu, čímž překonala významnou bariéru v oblasti výzkumu, která se při analýze obvykle musí spoléhat na čerstvou tkáň.200 000 buněk přidaných do atlasu týmem Broad Institute bylo úspěšně spojeno s 6 000 jednogenovými chorobami a 2 000 komplexními genetickými chorobami.

Regev řekl, že studie „otevře cestu ke studiím tkání z celých kohort pacientů na úrovni jednotlivých buněk“.

"Byli jsme schopni vytvořit nový plán pro mnoho nemocí přímým spojením buněk s biologií lidských nemocí a geny ohrožujícími nemoc napříč tkáněmi," řekla.

"Tabula sapiens"

Nakonec studie Quake a kolegů z Chan Zuckerberg Biohub použila jednobuněčné RNA sekvenování živých buněk k analýze více orgánů od jednoho dárce.

To umožnilo srovnání různých tkání při kontrole faktorů, jako je genetické pozadí, věk a vlivy prostředí.

Výsledný buněčný atlas, který zahrnuje více než 400 typů buněk, byl nazván „Tabula Sapiens“.

"Tabula Sapiens je referenční atlas, který poskytuje molekulární definici stovek typů buněk napříč 24 orgány v lidském těle," řekl Quake.

Zjištění odhalila nové poznatky o buněčné biologii, včetně toho, jak může být stejný gen sestřihován odlišně do různých typů buněk a jak mohou být klony imunitních buněk sdíleny napříč tkáněmi.

Všechny kategorie: Blog