Tým vědců zkoumal vlastnosti různých nervových buněk, které mají lidé. Výsledkem je dosud největší buněčný atlas lidského mozku. V budoucnu by to mělo pomoci vyvinout nové terapie.
„Brain Initiative“ amerického zdravotnického úřadu NIH vytvořila dosud nejkomplexnější buněčný atlas lidského mozku. Do celkem 21 studií se zapojilo několik výzkumných týmů. Jeden z výsledků rozsáhlého projektu: V našem mozku pracuje více než 3 000 typů buněk.
Tým vedený Kimberly Siletti z Karolinska Institute ve Stockholmu zkoumal tkáň ze 14 lidských mozků. Vědci použili novou metodu k určení, které sekvence RNA byly přítomny v jednotlivých mozkových buňkách. RNA (ribonukleová kyselina) přenáší mimo jiné informace z genetického materiálu k produkci proteinů. Sekvence RNA v buňkách se liší v závislosti na úkolu, který buňka má. Na základě těchto poznatků vědci odvodili 3 313 různých typů buněk. Soubor dat pro tuto práci zahrnoval více než tři miliony mozkových buněk.
Epigenetické mechanismy, které mají lidé
Ve dvou dalších studiích tým vedený Yang Li z University of California a jeden vedený Wei Tianem ze Salk Institute for Biological Studies zkoumal epigenetiku jednotlivých mozkových buněk. Epigenetické mechanismy určují, jak často se který gen získá z genomu v buňce. Epigenetiku ovlivňuje také prostředí, strava a stárnutí. Dohromady tyto tři studie vytvořily atlas mozkových buněk, který charakterizuje jednotlivé typy mozkových buněk a přiřazuje je k jednotlivým oblastem mozku. Tento atlas je volně přístupný všem vědcům.
,,Toto je skutečně začátek nové éry ve výzkumu mozku, ve které můžeme lépe porozumět tomu, jak se mozky vyvíjejí, stárnou a jsou ovlivněny nemocemi,“ uvedl Joseph Ecker ze Salkova institutu v tiskové zprávě. Výzkumník se podílel na několika studiích.
Jak se liší mozek lidí a opic?
Aktivity pro atlas mozkových buněk se sdružují v projektu BICCN (Brain Initiative Cell Census Network) a studie se objevily v různých časopisech skupiny „Science“. BICCN nyní také umožňuje získat další poznatky o lidském mozku, například jak se liší mozky lidí a opic. To je to, co udělal tým vedený Nikolasem Jorstadem z Allenova institutu pro vědu o mozku v Seattlu, mimo jiné: Zkoumal vzorky oblasti mozku, která je spojena s rozpoznáváním obličeje a čtením u lidí, od dospělých, šimpanzů, goril, opic rhesus a kosmanů.
,,Pouze několik stovek genů vykazovalo lidské specifické vzory, což naznačuje, že relativně málo buněčných a molekulárních změn jasně definuje strukturu mozkové kůry dospělého člověka,“ shrnují svá zjištění Jorstad a kolegové.
Vědci se však zabývají také pokroky v humánní medicíně: „Zmapování různých typů buněk v mozku a pochopení toho, jak spolu fungují, nám nakonec pomůže objevit nové terapie. Ty se zaměřují na jednotlivé typy buněk, které se stávají relevantní pro konkrétní onemocnění,“ říká Bing Ren z Kalifornské univerzity. Ren je hlavním autorem studie Li a kolegů. Vědci dokázali spojit molekulárně biologické aspekty 107 různých podtypů mozkových buněk s širokou škálou neuropsychiatrických onemocnění, včetně schizofrenie, bipolární poruchy, Alzheimerovy choroby a velké deprese.
Projekt „Brain Initiative“
Další výzkum se týkal vývoje lidského mozku od raného embryonálního stádia. Tento výzkum také poskytl týmu Stena Linnarssona ze švédského Karolinska Institute nové poznatky o glioblastomu, jednom z nejagresivnějších mozkových nádorů. Nádorové buňky jsou podobné nezralým kmenovým buňkám. Ty se snaží vytvořit mozek, ale zcela neorganizovaným způsobem. ,,Pozorovali jsme, že tyto rakovinné buňky aktivovaly stovky genů, které jsou pro ně specifické, a mohlo by být zajímavé prozkoumat, zda existuje potenciál pro nalezení nových terapeutických cílů,“ vysvětlil Linnarsson.
Projekt „Brain Initiative“ není prvním projektem tohoto druhu, v létě po deseti letech práce vědci představili data „Human Brain Project“. Ten měl simulovat funkci lidského mozku. Do evropské iniciativy se zapojilo 122 výzkumných institucí ze 17 zemí. Vzhledem k ambiciózním cílům projektu docházelo mezi týmy k opakovaným třenicím. Atlas mozku ale vytvořil i tým odborníků z Jülich Research Center.
Zdroj: spiegel, Vapol
