Det menneskelige celleatlas er vores køreplan til at besejre sygdom

The Human Cell Atlas Is Our Road Map to Defeating Disease

Fra det gamle babylonske verdenskort til astronomiske billeder, der kortlægger kosmos, har kort været grundlæggende for at forme vores syn på universet og vores plads i det. Nu, efter mange års intens søgen, har videnskabsmænd konstrueret uden tvivl et af de vigtigste atlas til dato: et kort over alle celler i den menneskelige krop.

I en række nye undersøgelser offentliggjort torsdag i tidsskriftet Videnskab, en international gruppe af forskere ledet af Human Cell Atlas, et globalt initiativ til at kortlægge hver enkelt menneskelig celle, har katalogiseret mere end en million individuelle celler på tværs af 33 organer og skabt søgbare encyklopædiske databaser. Forskere håber at bruge dette referencekort til bedre at forstå cellestruktur og funktion, hvordan forskellige celler interagerer med hinanden, og hvad der fører til deres specifikke placering og rolle inde i den menneskelige krop.

Hvis vi ønsker en dybere forståelse af, hvad der gør en enkelt celle sund eller modtagelig for sygdomme som kræft, diabetes eller COVID-19 – for ikke at tale om at komme med potente vacciner eller terapeutiske midler – kan dette kort vise vejen derhen.

“Du kan tænke på det som et Google Maps af den menneskelige krop,” sagde Sarah Teichmann, en molekylærbiolog ved University of Cambridge og medstifter af Human Cell Atlas, til journalister under en pressebriefing i denne uge. “Det er virkelig, at gadekort viser de individuelle celler, og hvor de sidder i væv, som vi sigter mod.”

Forskere har længe søgt at karakterisere og klassificere menneskelige celler for at afdække deres biologiske funktioner og forstå, hvad der sker under overfladen, når tingene går galt. Men at få et komplet billede af vores krops cellerepertoire er lettere sagt end gjort.

For at studere en enkelt celle starter forskerne normalt med en stor del af væv, som er sammensat af millioner hvis ikke milliarder af forskellige celler af forskellige typer. At søge efter den helt rigtige kan være som at lede efter en nål i en cellulær høstak. Et andet problem er at stole på doneret væv, som typisk fryses til senere brug, hvilket betyder, at nogle celler kan dø og derfor være umulige at studere. At have den rigtige slags teknologi er en anden barriere.

Heldigvis har fremkomsten af ​​ny teknologi og frisk væv bidraget fra organtransplantationer i de sidste par årtier gjort kortlægningen af ​​celletyper i den menneskelige krop meget lettere. I 2016 lancerede Teichmann og Aviv Regev, en beregningsbiolog ved MIT’s Broad Institute, Human Cell Atlas for at konsolidere forskningsindsatsen inden for cellekatalogisering og for at skabe en åben ressource for videnskabsmænd over hele verden, der studerer menneskelig sygdom.

Blandt de gennembrud, som Human Cell Atlas’ nye undersøgelser har gjort, er en enkeltcellet atlas over 200.000 celler fra frosset væv udarbejdet af Regev og hendes team på Broad Institute. Ved hjælp af maskinlæring kædede forskerne også forskellige celletyper sammen med 8.000 genetiske sygdomme. Sammen med dette har forskere fra Tabula Sapiens Consortium, som samarbejdede med Human Cell Atlas, udarbejdet et genetisk atlas ser på, hvilke gener der udtrykkes i næsten 5.000 celler, der findes i organer som lunger, hud, hjerte og blod fra levende og afdøde donorer.

Denne rigdom af data hjælper ikke kun videnskabsmænd med at definere en celletype baseret på dens genetiske signatur, den hjælper dem også mere præcist med at forstå, hvordan almindelige og sjældne sygdomme udspiller sig. Dette kunne potentielt give mulighed for at finjustere fremtidige lægemiddelbehandlinger og undgå at skade celler, der deler gener, men som ikke er involveret i sygdommen.

”For eksempel er gener for atrieflimren forbundet med risikoen for atrieflimren, som er en hjertesygdom. De bruges også af celler i skeletmuskulaturen, spiserøret og prostata, sagde Regev til journalister under pressebriefingen. “Så nu kan vi prøve at udtænke måder at målrette mere specifikt mod de celler, hvor vi ønsker at have en indflydelse, men ikke at målrette andre celler ved hjælp af disse gener i kroppen.”

I et tredje papir kortlagde Teichmann og hendes britiske team af forskere immunceller hos voksne og prænatalt væv. De opdagede unikke versioner af immunceller som T-celler, der kunne gøre det muligt for forskere at konstruere T-celler til at blive bedre til at bekæmpe infektioner eller opdage sygdomme som kræft.

“Indsigten har implikationer for terapier, der forstærker eller undertrykker et immunrespons for at bekæmpe sygdom og for design af vacciner,” sagde Teichmann.

Teichmann og Regev sagde, at dette omfattende celleatlas også kunne give nøgleindsigt i COVID-19-infektion – og potentielt langvarig COVID, en række langsigtede symptomer, som mennesker, der kommer sig fra virussen, oplever.

Posten Det menneskelige celleatlas er vores køreplan til at besejre sygdom dukkede op først The Daily Beast.

Loading...