Bilim adamları Çarşamba günü, insan sağlığını daha iyi anlamak ve hastalığı teşhis etmek ve tedavi etmek için vücuttaki her hücre tipinin biyolojik atlasını tamamlama hedefine doğru ilerlerken insan iskelet gelişiminin ilk planını açıkladılar.
Çalışma, 2016 yılında başlatılan ve dünyanın dört bir yanındaki araştırmacıları içeren devam eden insan Hücre Atlası projesinin bir parçası. İnsan vücudu kabaca 37 trilyon hücreden oluşur ve her hücre tipi benzersiz bir işleve sahiptir.
Araştırmacılar, atlasın ilk taslağını önümüzdeki bir veya iki yıl içinde yaptırmayı hedefliyor. Projenin kurucu eş başkanı ve şu anda ABD biyoteknoloji şirketi Genentech’te genel müdür yardımcısı ve araştırma ve erken geliştirme başkanı Aviv Regev, çalışmanın iki düzeyde önemli olduğunu söyledi.
“Her şeyden önce, bu bizim temel insan merakımız. Neyden yapıldığımızı bilmek istiyoruz. Bence insanlar her zaman neyden yapıldıklarını bilmek istemişlerdir. Ve aslında biyologlar bu nedenle 1600’lerden beri hücreleri haritalıyorlar “dedi.
“İkinci ve çok pragmatik neden, hastalığı anlamak ve tedavi etmek için bunun bizim için gerekli olmasıdır. Hücreler yaşamın temel birimidir ve işler ters gittiğinde, her şeyden önce hücrelerimizde ters giderler “dedi.
Araştırmacılar, hamileliğin ilk üç ayında iskelet gelişimini haritalandırarak, insan gelişiminin ilk aşamalarında kemik büyümesiyle ilgili tüm hücreleri, gen ağlarını ve etkileşimleri tanımlamalarına izin verdi.
Kıkırdağın kafatasının tepesi dışında iskelet boyunca kemik gelişimi için nasıl bir iskele görevi gördüğünü gösterdiler. Kafatası oluşumu için kritik olan tüm hücrelerin haritasını çıkardılar ve genetik mutasyonların yeni doğmuş bir bebeğin kafatasındaki yumuşak noktaların çok erken kaynaşmasına neden olarak gelişen beynin büyümesini nasıl kısıtlayabileceğini incelediler.
Araştırmacılar, bu hücrelerin bilgisinin, doğuştan gelen durumları tanımlamak ve tedavi etmek için potansiyel olarak tanısal ve terapötik hedefler olarak kullanılabileceğini söyledi. Ayrıca erken kemik hücrelerinde aktive olan bazı genlerin yetişkinlikte kalça artriti gelişme riskinin artmasıyla ilişkili olabileceğini buldular.
Araştırmacılar, ağız dokularından yemek borusuna, mideye, bağırsaklara ve kolona kadar uzanan gastrointestinal sistem atlasını sundular. Enflamasyonda rol oynayabilecek, Crohn hastalığı ve ülseratif kolit gibi durumlar için potansiyel olarak anlayışlı bir bağırsak hücresi tipi belirlediler.
Ve enfeksiyonlara ve kansere karşı korunmak için bağışıklık hücrelerini eğiten bir organ olan gelişmekte olan insan timusunun bir atlasını sundular.
Bulgular Nature ve bağlı Nature Portfolio dergilerinde yayınlandı.
Massachusetts Genel Hastanesi’nden Alexandra-Chloe Villani, “Birincil odak noktası sağlıklı insan vücudunun hücrelerini haritalamak olsa da, proje zaten kanser, Covıd-19, kistik fibroz gibi hastalıklar ve diğerlerinin yanı sıra kalbi, akciğeri ve bağırsağı etkileyen hastalıklar hakkında değerli fikirlere katkıda bulundu” dedi. projenin organizasyon komitesinin bir üyesi olan Geniş MIT Enstitüsü ve Harvard.
Araştırma, bazıları yapay zeka ve makine öğrenimine dayanan yeni veriler ve analitik araçlar kullanıyor.
Cambridge Kök Hücre Enstitüsü’nden Sarah Teichmann, insan Hücre Atlası verilerinin araştırmacıların “yeni hücrelere açıklama eklememize veya on milyonlarca profil içinde yeni bir hücre aramamıza yardımcı olan “hücreler için sohbet GPT” gibi temel modelleri eğitmelerine” izin verdiğini söyledi. projenin kurucu eş başkanı.
Teichmann, “Bunlar, örneğin fibrotik akciğer hastalıklarında görülen hücreler ile pankreastaki tümörler arasında beklenmedik bağlantılar kurmamıza yardımcı oluyor” dedi.
İnsan anatomik karmaşıklığını hücresel düzeyde anlamak zor olmuştur.
Wellcome Sanger Enstitüsü’nden Muzlifah Haniffa ve projenin organizasyon komitesinin bir üyesi olan Newcastle Üniversitesi, “Temel olarak, bu çalışmalar bize dokuların, organların ve insanların nasıl inşa edildiğini anlatıyor” dedi.
“İnsani gelişmeyi anlamak, gelişimsel bozuklukları, doğum öncesi başlangıcı olan çocukluk bozukluklarını ve yetişkinleri de etkileyen hastalıkları anlamak için kritik öneme sahiptir, çünkü gelişimsel yollar sonraki yaşam hastalıklarında yeniden ortaya çıkabilir. Pratik uygulamalar arasında klinik için yeni tanı, klinik yönetim ve terapötik stratejiler yer alıyor “diye ekledi Haniffa.
