世界各地的科学家们在编撰人体细胞图谱方面取得了进展——深入研究体内多种细胞及其在健康和疾病中的不同作用。尽管该图谱尚未完成,但周三在《自然》杂志上发表的40篇关于细胞研究的科学论文使这一目标更近了一步。
“这组来自国际人体细胞图谱社区的里程碑式论文强调了绘制每一种人类细胞及其随成长和衰老而变化的地图的巨大进展,”世界卫生组织(WHO)首席科学家杰里米·法拉博士(Dr. Jeremy Farrar)解释道。“从这些发现中获得的见解已经开始重塑我们对健康和疾病的理解,为将对全球生活产生影响的变革性健康效益铺平道路。”
有许多不同的细胞类型通过合作促进人类的发展和健康,有时也会导致疾病。人体细胞图谱(HCA)旨在更好地了解这些细胞及其关系。来自100个国家的3600多名科学家正在合作编制超过1亿个细胞的数据,这些细胞来自一个多样化的1万多人群体。
任何第一版的HCA都将包含来自所有器官和组织的数十亿个细胞的数据。这批新的HCA相关研究论文集中在研究的三个关键方面:
- 绘制成人组织和器官的细胞地图
- 绘制仍在发育的组织和器官的细胞地图
- 探索分析这些细胞的新方法,包括使用AI
根据英国威康信托桑格研究所(Wellcome Trust Sanger Institute)发布的一份新闻稿,这些新论文已经提供了对“胎盘和骨骼如何形成、大脑成熟过程中的变化、新的肠道和血管细胞状态、对COVID-19的肺部反应,以及遗传变异如何影响疾病”的见解。
部分发现包括:
- 一项研究确定了可能导致肠道炎症的人类肠道细胞
- 第一份关于人类骨骼如何发育的细胞“地图”,包括对各种骨骼状况的见解,如关节炎的起源
- 一份关于妊娠前三个月胎盘的细胞图谱,提供了胎盘如何滋养和保护发育中的胚胎的见解
- 对革命性技术(如AI)如何加速和深化HCA研究的新研究
HCA论文还包括确保在这一开创性努力中纳入广泛的人类主体的研究。
“HCA的一个关键优先事项是确保代表人类多样性;基因、文化和地理上的多样性,”印度约翰·C·马丁肝病研究与创新中心(John C. Martin Centre for Liver Research and Innovation)的帕尔塔·马朱姆德(Partha Majumder)说。
“从世界各地的人们,包括亚洲和非洲,获得的组织和器官样本,展示了大规模国际科学合作的非凡力量,”马朱姆德说,他是HCA公平工作组的联合主席。
“人体细胞图谱是一项全球倡议,已经改变了我们对人类健康的理解,”英国剑桥干细胞研究所(Cambridge Stem Cell Institute)的莎拉·泰希曼(Sarah Teichmann)说,她是HCA的创始联合主席之一。“通过创建一个全面的健康人体参考地图——一种细胞生物学的‘谷歌地图’——它建立了一个基准,用于检测和理解健康和疾病背后的改变。这种对组织内特定基因、机制和细胞类型的深入了解,为更精确的诊断、创新药物发现和先进的再生医学方法奠定了基础。”
HCA的部分资金来自陈-扎克伯格倡议(Chan Zuckerberg Initiative)、威康信托基金(Wellcome Trust)、美国国立卫生研究院(U.S. National Institutes of Health)和中国国家重点研发计划(National Key R&D Program of China)。
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