اطلس سلول انسانی ۱۰۰ میلیون سلول را نقشه‌برداری می‌کند و رازهای تحقیقات پزشکی را باز می‌کند
بدن انسان حاوی یک تعداد شگفت‌انگیز ۳۶ تا ۳۷ تریلیون سلول است که هر یک از آن‌ها کارکردهای منحصر به فردی در جریان و سیستم‌های مختلف ایفا می‌کنند.
در یک ابتکار پیشگامانه، اطلس سلول انسانی (HCA)، که یک کنسرسیوم تحقیقاتی بین‌المللی است، در حال نقشه‌برداری از تک‌تک این سلول‌ها است تا نقش‌ها و ارتباطات آن‌ها را بهتر درک کند.
با استفاده از داده‌های بیش از ۱۰,۰۰۰ نفر در سراسر جهان و ابزارهای محاسباتی پیشرفته، این تلاش بلندپروازانه قصد دارد تا شناخت ما از بیولوژی انسان، بیماری‌ها و درمان‌های احتمالی را دگرگون کند.
پرده‌برداری از اطلس زندگی
اطلس سلول انسانی تا کنون ۱۰۰ میلیون سلول را در جمعیت‌های مختلف نقشه‌برداری کرده و قصد دارد تا پیش‌نویس اولیه کل بدن انسان را اطلس تا سال ۲۰۲۶ به پایان برساند. این پیش‌نویس مکان، هویت و عملکرد هر سلول را در مراحل مختلف زندگی به تفصیل توضیح خواهد داد.
“این جهش مانند انتقال از نقشه‌های خشن قرن پانزدهم به نقشه‌های گوگل با توپوگرافی‌های دقیق و ویژگی‌های پویا است،” گفت آویو رگو، یکی از رئیس‌های مشترک بنیان‌گذار HCA. در یک کنفرانس خبری، رگو تأکید کرد که هرچند پیشرفت‌های قابل‌توجهی صورت گرفته است، اما کارهای زیادی باقی مانده است.
بیش از ۴۰ مطالعه جدید منتشر شده در ژورنال‌های نیچر بینش‌های مهمی برای این تلاش ارائه می‌دهند. این مطالعات سلول‌ها را در اندام‌هایی مانند ریه‌ها، مغز ، پوست و دستگاه گوارش نقشه‌برداری می‌کنند. محققان حتی یک اطلس مفصل از دستگاه گوارش خلق کرده‌اند که شامل تحلیل ۱.۱ میلیون سلول از نزدیک به ۱۹۰ نفر می‌شود، از جمله افرادی با بیماری‌های گوارشی مانند بیماری کرون و کولیت اولسراتیو.
از طریق این کار، آن‌ها یک نوع سلول ناشناخته را شناسایی کردند که التهاب را در این بیماری‌ها با احضار سلول‌های ایمنی تشدید می‌کند.
“التهاب روده‌ای می‌تواند باعث شود که سلول‌ها به متاپلازی برسند، یعنی از یک نوع سلول به نوع دیگری تغییر کنند،” اشاره کرد دیتین یانای، مدیر علمی در سلامت نیویورک لانگون. درک این فرآیند می‌تواند راه‌هایی برای درمان‌های دقیق‌تر و هدف‌مندتر باز کند.
بینش‌هایی در توسعه و بیماری
تحقیقات HCA به توسعه انسانی اولیه کشیده‌شده و تغییرات سلولی در سه‌ماهه اول بارداری را نقشه‌برداری می‌کند. یکی از مطالعات، حالات جدید سلولی را که در تشکیل جمجمه دخیل هستند یافت. این موضوع بینشی ارائه می‌دهد به جراحات پیش زایمان که در آن جمجمه زودتر از موعد جوش می‌خورد.
یکی دیگر از حوزه‌های کلیدی مطالعه، ارگانوئیدها، مدل‌های کوچک رشد یافته در آزمایشگاه از اعضای بدن انسان است. محققان دریافته‌اند که ارگانوئیدهای مغز به شدت شبیه به مغزهای جنینی واقعی تا سه‌ماهه دوم هستند. مظلفه حنیفه، عضو کمیته HCA، گفت که اطلس به بهبود تکنیک‌ها برای ساخت ارگانوئیدها کمک می‌کند.
تعامل بین تحقیقات ارگانوئیدها و نقشه‌برداری سلولی متقابل است. “اطلاعات به نوعی به دو صورت جریان دارند،” گفت سارا تایشمان، یکی از رئیس‌های مبتکر HCA، در بیانیه‌ای. ارگانوئیدها جزئیات پیچیده‌ای درباره رفتار سلولی را نشان می‌دهند و به محققان اجازه می‌دهند که به روش‌هایی آزمایش کنند که در موضوعات انسانی عملی نیستند.
این رویکرد همچنین به ارگانوئیدهای پوستی اعمال می‌شود، جایی که دانشمندان شباهت آن‌ها به پوست واقعی را بررسی کرده‌اند تا پتانسیل آن‌ها را در مطالعه بیماری‌ها و آزمایش درمان‌ها بهتر درک کنند.
پتانسیل تحول‌آفرین در زمینه‌های مختلف
پروژه HCA در حال دگرگون کردن دانش علمی است. تحقیقات قبلی به شناسایی بافت‌هایی که به کووید-۱۹ آسیب‌پذیرتر هستند کمک کرده و سلول‌های ریوی به نام یونوسیت‌ها را کشف کرده که ممکن است نقش مهمی در بیماری سیستک فیبروز داشته باشند.
“جمعاً، این اطلس‌ها این پتانسیل را دارند که منبعی شوند که دیگران ممکن است الهام‌بخش شده و به اکتشاف بپردازند،” یانای نوشت. “محققان می‌توانند جنبه‌هایی از بدن انسان را کشف کنند که تا کنون تصور نشده‌اند.”
این پروژه همچنان ادامه دارد، اما تاکنون منجر به کشفیات جدید شده است. این پروژه پزشکی تجدیدی را پیشرفت می‌دهد و در حال باز کردن راه برای درمان‌های بهتر برای بیماری‌ها است.
