Zrobili to. Mamy "Mapy Google" ludzkiego organizmu

Każdy człowiek to ponad 37 bilionów komórek działających jak finezyjna orkiestra, a zmapowanie tej złożonej struktury to zdaniem badaczy jedno z największych wyzwań biologii. W ramach projektu Human Cell Atlas, który rozpoczął się w 2016 roku, 3,6 tys. naukowców z ponad 100 krajów postanowiło spróbować, analizując ponad 100 mln komórek od 10 tys. osób.

Ludzkie ciało składa się 37 bilionów komórek działających jak szwajcarski zegarek
Ludzkie ciało składa się 37 bilionów komórek działających jak szwajcarski zegarek123RF/PICSEL

Przed rozpoczęciem projektu nasza wiedza o komórkach przypominała "mapę z XV wieku". Teraz, dzięki nowoczesnym technologiom, mamy obraz w jakości porównywalnej do Map Google - zarówno szczegółowy widok "topografii", jak i dynamicznych zmian w organizmie.

Wyższa rozdzielczość "ludzkiej" mapy

Jednym z największych wyzwań tego projektu jest fakt, że różne typy komórek mogą wyglądać podobnie pod mikroskopem, ale różnić się na poziomie molekularnym. Dzięki zaawansowanym technologiom, jak sekwencjonowanie RNA i sztuczna inteligencja, w końcu możliwe jest jednak tworzenie unikalnych "kart tożsamości" dla każdego typu komórki. 

Wystarczy wspomnieć, że wcześniej zakładano, że w ludzkim organizmie istnieje około 200 rodzajów komórek, a obecnie wiadomo, że są ich tysiące! Projekt buduje mapy 18 sieci biologicznych, w tym mózgu i planuje opublikować pierwszą pełną wersję atlasu w 2026 roku.

Kamienie milowe

Już teraz na łamach publikacji w Nature głośno mówi się jednak o kilku kamieniach milowych tego projektu, porównywanego do Human Genome Project, czyli mapowania ludzkiego genomu, które trwało dwie dekady. A chodzi o mapę przewodu pokarmowego (od jamy ustnej po jelito grube) obejmującą 1,6 mln komórek, szkielet w fazie prenatalnej, co pozwoliło zidentyfikować geny związane z ryzykiem artretyzmu biodrowego, strukturę grasicy, czyli organu kluczowego dla układu odpornościowego oraz mapę naczyń krwionośnych i architekturę molekularną łożyska.

Projekt przyczynił się też m.in. do odkrycia nieznanego wcześniej typu komórki w układzie oddechowym - jonocytu, który może pomóc w leczeniu mukowiscydozy. Podczas pandemii COVID-19 dane atlasu ujawniły, że nos, oczy i usta są głównymi punktami wejścia wirusa do organizmu. Atlas, oparty na próbkach z całego świata, różni się od wspomnianego już projektu genomu ludzkiego, który bazował głównie na jednym osobniku. Jak podkreślają pomysłodawcy projektu, osiągnięcia te mogą zrewolucjonizować medycynę, otwierając drogę do lepszego zrozumienia zdrowia, chorób i nowych terapii.

Odbudowa katedry Notre-Dame w Paryżu ukończona. Ponowne otwarcie 8 grudniaAFP
Masz sugestie, uwagi albo widzisz błąd?
Dołącz do nas