古代のバビロニアの世界地図から宇宙を描く天文画像まで、地図は私たちの宇宙観とその中の場所を形作るための基本でした。 現在、何年にもわたる徹底的な調査の結果、科学者たちは間違いなくこれまでで最も重要なアトラスの1つである人体のすべての細胞の地図を作成しました。
木曜日にジャーナルに発表された一連の新しい研究で 化学、Human Cell Atlasが率いる国際的な研究者グループは、すべてのヒト細胞をグラフ化する世界的なイニシアチブであり、33の臓器にわたって100万を超える個々の細胞をカタログ化し、検索可能な百科事典データベースを作成しました。 科学者は、この参照マップを使用して、細胞の構造と機能、さまざまな細胞が互いにどのように相互作用するか、そして人体の中でそれらの特定の位置と役割につながるものをよりよく理解することを望んでいます。
単一の細胞が健康であるか、癌、糖尿病、COVID-19などの病気にかかりやすい理由をより深く理解したい場合は、強力なワクチンや治療法を考え出すことは言うまでもなく、このマップはそこへの道を示すことができます。
「それは人体のGoogleマップのように考えることができます」とケンブリッジ大学の分子生物学者でHumanCellAtlasの共同創設者であるSarahTeichmannは、今週の記者会見で記者団に語った。 「私たちが目指しているのは、実際には、個々の細胞のストリートマップビューと、それらが組織内のどこにあるかということです。」
科学者たちは長い間、人間の細胞を特徴づけて分類し、それらの生物学的機能を明らかにし、物事が混乱したときに表面下で何が起こるかを理解しようと努めてきました。 しかし、私たちの体の細胞レパートリーの全体像を把握することは、口で言うほど簡単ではありません。
単一の細胞を研究するために、科学者は通常、組織の大きな塊から始めます。これは、数十億とまではいかなくても数百万の異なる種類の異なる細胞で構成されています。 適切なものを検索することは、セルラーの干し草の山で針を探すようなものです。 もう1つの問題は、提供された組織に依存することです。これは通常、後で使用するために凍結されます。つまり、一部の細胞が死んで、研究が不可能になる可能性があります。 適切な種類のテクノロジーを持つことは、もう1つの障壁です。
ありがたいことに、過去数十年の臓器移植からもたらされた新しい技術と新鮮な組織の出現により、人体の細胞型のマッピングがはるかに簡単になりました。 2016年、MITのブロードインスティテュートの計算生物学者であるTeichmannとAviv Regevは、研究活動を細胞カタログに統合し、世界中の人間の病気を研究する科学者のためのオープンリソースを作成するためにHumanCellAtlasを立ち上げました。
Human Cell Atlasの新しい研究による画期的な進歩の中には、 凍結組織からの200,000細胞の単一細胞アトラス レジェフとブロードインスティテュートの彼女のチームによって編集されました。 機械学習を使用して、研究者たちはまた、さまざまな細胞型を8,000の遺伝病と関連付けました。 これに加えて、HumanCellAtlasと協力したTabulaSapiensConsortiumの研究者は 遺伝子アトラスを編集 生きているドナーや亡くなったドナーから得られた肺、皮膚、心臓、血液などの臓器に見られる約5,000個の細胞でどの遺伝子が発現しているかを調べます。
この豊富なデータは、科学者がその遺伝子シグネチャに基づいて細胞型を定義するのに役立つだけでなく、一般的でまれな病気がどのように発生するかをより正確に理解するのにも役立ちます。 これにより、将来の薬物治療を微調整し、遺伝子を共有しているが病気に関与していない細胞に害を及ぼすことを回避できる可能性があります。
「たとえば、心房細動遺伝子は、心臓の状態である心房細動のリスクに関連しています。 それらは骨格筋、食道、および前立腺の細胞によっても使用されます」とレジェフは記者会見で記者団に語った。 「これで、影響を与えたい細胞をより具体的に標的にする方法を考案することができますが、体内でこれらの遺伝子を使用して他の細胞を標的にすることはできません。」
3番目の論文では、Teichmannと彼女の英国の研究者チームが計画を立てました 成人の免疫細胞 と 出生前の組織。 彼らは、T細胞のような免疫細胞のユニークなバージョンを発見しました。これにより、科学者はT細胞を操作して、感染症との戦いや癌などの病気の検出に優れたものにすることができます。
「洞察は、病気と戦うための免疫応答を強化または抑制する治療法やワクチンの設計に影響を及ぼします」とタイシュマンは述べています。
TeichmannとRegevは、この包括的な細胞アトラスは、COVID-19感染、およびウイルスの経験から回復する一連の長期症状である潜在的に長いCOVIDへの重要な洞察も提供できると述べました。
ポスト 人間の細胞アトラスは病気を打ち負かすための私たちのロードマップです 最初に登場 デイリービースト。
