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वैज्ञानिकों ने मानव शरीर में कोशिकाओं के मानचित्रण में अपने प्रारंभिक शोध का अनावरण किया है।मोटरशन / गेट्टी छवियां
  • शोधकर्ताओं ने मानव शरीर में कोशिकाओं का नक्शा बनाने में हुई प्रगति का खुलासा किया है।
  • उनका कहना है कि ऐसा नक्शा कई तरह की बीमारियों के निदान और इलाज में मदद कर सकता है।
  • वे अनुसंधान की तुलना मानव जीनोम परियोजना से करते हैं, जिसने मानव जीनोम में सभी जीनों को अनुक्रमित किया।

लगभग 20 साल पहले, दशक भर कामानव जीनोम परियोजनामानव जीनोम में सभी जीनों की पूरी तरह से पहचान, मानचित्रण और अनुक्रमण समाप्त कर दिया।

यह एक अभूतपूर्व उपलब्धि थी जिसने जैव चिकित्सा प्रौद्योगिकी और अनुसंधान में प्रमुख प्रगति की है।

इस हफ्ते, एक संभावित और भी महत्वपूर्ण उपलब्धि के रूप में पेश किया गया था क्योंकि अंतरराष्ट्रीय मानव सेल एटलस (एचसीए) कंसोर्टियम ने 33 अंगों और प्रणालियों में 1 मिलियन से अधिक व्यक्तिगत कोशिकाओं के विस्तृत मानचित्रों का अनावरण किया था।

साइंस जर्नल में चार प्रमुख अध्ययनों में जारी किया गया डेटा, दुनिया के सबसे व्यापक, क्रॉस-टिशू सेल एटलस का प्रतिनिधित्व करता है।यह मानव शरीर के सभी प्रकार की कोशिकाओं के मानचित्रण के एचसीए के लक्ष्य की ओर एक प्रमुख कदम है।

स्वीडन में करोलिंस्का इंस्टिट्यूट के प्रोफेसर और एचसीए आयोजन समिति के सदस्य, पीएचडी स्टेन लिनारसन ने कहा, "ह्यूमन सेल एटलस जीव विज्ञान और बीमारी की हमारी समझ को बदल रहा है।" "ये क्रॉस-टिशू अध्ययन एचसीए और एकल-कोशिका जीव विज्ञान के लिए एक मील का पत्थर का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो विकास और वयस्कता में समान सेल प्रकारों की व्यवस्थित, गहन तुलना को सक्षम करते हैं। वे मानव शरीर में सभी प्रकार के सेल के मानव सेल एटलस बनाने के लिए एक महान कदम हैं, जो निदान, स्वास्थ्य देखभाल और सटीक दवा के एक नए युग की नींव रखते हैं।

शरीर का एक 'गूगल मैप'

एक ऑनलाइन प्रेस कॉन्फ्रेंस में, सारा ए।Teichmann, Ph.D., HCA अंतर्राष्ट्रीय संघ के सह-संस्थापक और प्रमुख नेता और कैम्ब्रिज, इंग्लैंड में वेलकम सेंगर इंस्टीट्यूट में सेलुलर जेनेटिक्स के प्रमुख, ने परियोजना लक्ष्य की तुलना "मानव शरीर का एक Google मानचित्र - एक ' सभी कोशिकाओं और ऊतकों का 'स्ट्रीट व्यू' मानचित्र।"

"क्या [एचसीए] वास्तव में खुलता है ऊतक को इसकी सभी महिमा में समझने की क्षमता है," अवीव रेगेव, पीएचडी, एक परियोजना सह-संस्थापक और एमआईटी के ब्रॉड इंस्टीट्यूट और मैसाचुसेट्स में हार्वर्ड विश्वविद्यालय के सदस्य ने कहा।

निष्कर्ष - और जो पालन करने का वादा करते हैं - शोधकर्ताओं को बीमारियों, टीकों के विकास, और एंटी-ट्यूमर इम्यूनोलॉजी और पुनर्योजी चिकित्सा जैसे क्षेत्रों की समझ में मदद करेंगे, विशेषज्ञों ने कहा।

उदाहरण के लिए, टेकमैन ने कहा, अनुसंधान ने पहले ही खुलासा किया है कि "प्रतिरक्षा कोशिकाएं नए और अप्रत्याशित तरीकों से कैसे विकसित होती हैं" - आंत में, थाइमस ग्रंथि और अन्य ऊतकों में, न केवल अस्थि मज्जा में।

रेगेव ने कहा कि सेल मैपिंग "हमें यह समझने में मदद करती है कि सेलुलर स्तर पर बीमारी कहाँ उत्पन्न होती है"।

"लोग अक्सर जीनोम को एक खाका के रूप में समझते हैं, लेकिन यह वास्तव में एक भागों की सूची है,"कैलिफोर्निया में स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी में जैविक अनुसंधान केंद्र, क्वैक लैब के संस्थापक स्टीफन क्वेक, पीएच.डी. ने हेल्थलाइन को बताया।

मशीन लर्निंग द्वारा सहायता प्राप्त, एचसीए शोधकर्ताओं की विश्लेषण के लिए ऊतक को एकल कोशिकाओं में अलग करने की क्षमता इस बात की अंतर्दृष्टि प्रदान करती है कि ये आनुवंशिक "भाग" पूरे शरीर में एक साथ कैसे काम करते हैं।

"जीनोम भागों की सूची है, लेकिन यह ऑपरेटर नहीं है - यह कोशिकाएं हैं," रेगेव ने कहा। "एक बार आपके पास जीन हो जाने के बाद, आपको यह समझना होगा कि वे कहां काम करते हैं।"

रेगेव ने एचसीए परियोजना की तुलना "मानव जीनोम परियोजना से की, लेकिन 21वीं सदी के लिए की गई।"

"एचसीए एक पूरी तरह से खुली प्रक्रिया है, जिसमें 83 देशों में 2,000 से अधिक वैज्ञानिक हैं," उसने कहा। "1990 के दशक में यह संभव नहीं था।"

सेलुलर स्तर पर लक्ष्यीकरण रोग

विशेषज्ञों ने कहा कि दवा विकास, जीन थेरेपी और सेलुलर थेरेपी के लिए सेल मैपिंग विशेष रूप से मूल्यवान होगी।

"यदि आप किसी विशेष सेल को लक्षित कर रहे हैं, तो आप जानना चाहते हैं कि शरीर में वह कोशिका कहाँ और कहाँ व्यक्त की जाती है,"क्वैक ने कहा।

"यह जानना कि आपका लक्ष्य कहां और कहां व्यक्त किया गया है, विषाक्तता को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है," रेगेव ने कहा।

चार प्रारंभिक अध्ययनों में से एक में, वेलकम सेंगर इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने 330,000 एकल प्रतिरक्षा कोशिकाओं से आरएनए को अनुक्रमित किया ताकि यह समझने में सुधार हो सके कि विभिन्न ऊतकों में प्रतिरक्षा कोशिकाएं कैसे कार्य करती हैं।

"एक ही दाताओं से कई ऊतकों में विशेष प्रतिरक्षा कोशिकाओं की तुलना करके हमने शरीर के विभिन्न क्षेत्रों में मेमोरी टी [प्रतिरक्षा] कोशिकाओं के विभिन्न 'स्वादों' की पहचान की, जो संक्रमण के प्रबंधन में महान प्रभाव डाल सकते हैं," टेकमैन ने कहा। "हमारा खुले तौर पर उपलब्ध डेटा मानव सेल एटलस में योगदान देगा और टीकों को डिजाइन करने के लिए एक रूपरेखा के रूप में काम कर सकता है, या कैंसर पर हमला करने के लिए प्रतिरक्षा उपचार के डिजाइन में सुधार कर सकता है।"

एक दूसरे अध्ययन में, सेंगर संस्थान के नेतृत्व वाली शोध टीम ने विकासशील मानव प्रतिरक्षा प्रणाली का एक व्यापक एटलस बनाया।अध्ययन में रक्त और प्रतिरक्षा कोशिकाओं के निर्माण में शामिल ऊतकों को शामिल किया गया और पता चला कि कुछ प्रकार की कोशिकाएँ मनुष्य की उम्र के रूप में खो जाती हैं।शोधकर्ताओं ने कहा कि निष्कर्ष इन-विट्रो सेल इंजीनियरिंग और पुनर्योजी चिकित्सा अनुसंधान को बढ़ावा दे सकते हैं।

रेगेव ने तीसरे अध्ययन का नेतृत्व किया जिसमें जमे हुए सेलुलर सामग्री का विश्लेषण करने के लिए मशीन लर्निंग एल्गोरिदम का उपयोग किया गया, एक शोध क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण बाधा पर काबू पाने के लिए जिसे आम तौर पर विश्लेषण के लिए ताजा ऊतक पर निर्भर होना पड़ता है।ब्रॉड इंस्टीट्यूट टीम द्वारा एटलस में जोड़े गए 200,000 कोशिकाएं 6,000 एकल-जीन रोगों और 2,000 जटिल आनुवंशिक रोगों से सफलतापूर्वक जुड़ी हुई थीं।

रेगेव ने कहा कि अध्ययन "एकल-कोशिका स्तर पर पूरे रोगी समूह से ऊतकों के अध्ययन का रास्ता खोलता है।"

"हम कई बीमारियों के लिए एक नया रोडमैप बनाने में सक्षम थे, कोशिकाओं को सीधे मानव रोग जीव विज्ञान और ऊतकों में रोग-जोखिम वाले जीन से संबंधित करके," उसने कहा।

'तबुला सेपियन्स'

अंत में, चैन जुकरबर्ग बायोहब में क्वेक और उनके सहयोगियों द्वारा किए गए एक अध्ययन ने एक दाता से कई अंगों का विश्लेषण करने के लिए जीवित कोशिकाओं के एकल-कोशिका आरएनए अनुक्रमण का उपयोग किया।

यह आनुवंशिक पृष्ठभूमि, उम्र और पर्यावरणीय प्रभावों जैसे कारकों को नियंत्रित करते हुए विभिन्न ऊतकों की तुलना को सक्षम बनाता है।

परिणामी सेल एटलस, जिसमें 400 से अधिक सेल प्रकार शामिल हैं, को "द टैबुला सेपियन्स" करार दिया गया।

"टैबुला सेपियन्स एक संदर्भ एटलस है जो मानव शरीर में 24 अंगों में सैकड़ों प्रकार की कोशिकाओं की आणविक परिभाषा प्रदान करता है," क्वेक ने कहा।

निष्कर्षों ने सेलुलर जीव विज्ञान में नई अंतर्दृष्टि का खुलासा किया, जिसमें एक ही जीन को विभिन्न प्रकार के सेल में अलग-अलग तरीके से विभाजित किया जा सकता है और कैसे प्रतिरक्षा कोशिकाओं के क्लोन को ऊतकों में साझा किया जा सकता है।

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