Více než 2000 výzkumníků po celém světě představilo práci, která má zmapovat všechny lidské buňky. To umožňuje například vidět, ve kterých tkáních jsou dveře pro koronu nebo chřipkové viry.
Genom se již zcela dekódoval. Vědci představují práci, která má zmapovat všechny lidské buňky. To by umožnilo pochopit, kde a jak geny v těle fungují.
Pro tento atlas lidských buněk tři týmy analyzovaly více než 500 typů buněk ve 33 tkáních a shrnuly je do hrubých map. Týmy prezentují svou práci v časopise ,,Science.“ Další tým analyzoval buňky z embryí.
,,S atlasem lidských buněk je možné vidět, do kterých tkání mohou viry korony nebo chřipky proniknout,“ říká vedoucí studie Sarah Teichmann z British Wellcome Sanger Institute. Je spoluzakladatelkou projektu Human Cell Atlas (HCA), který začal v roce 2016. A zahrnuje více než 2000 výzkumníků po celém světě.
Ukazuje otevřené dveře virům
,,Atlas nám říká, které buňky mají dveře otevřené pro které viry. V březnu jsme viděli, že v nose jsou receptory pro Covid-19, a studie se zveřejnila v dubnu 2020.“ To ukázalo, jak důležité se stávají masky. Kromě toho její tým prokázal, že koronaviry také pronikají do určitých buněk sliznice v ústech, a proto se při mluvení vypuzují. „Atlas buněk se chová jako průvodce, který ukazuje, jaký receptor se nachází v jaké poloze.“ To není důležité jen pro viry, ale také pro vývoj léků.
Vědci představují práci na buněčném atlasu, která probíhala roky. ,,Ale zatím byly katalogizovány především jednotlivé buňky, tkáně nebo orgány,“ vysvětluje Teichmann, který se stal ředitelem výzkumu na Britské univerzitě v Cambridge. Buněčné mapy prezentované v ,,Science“ mohou být použity k ukázce toho, jak buňky spolupracují napříč orgány. ,,V imunitním systému jsme se nyní dozvěděli, které T buňky jsou přítomny ve kterých tkáních. A vytvořili jsme tak jakousi GPS,“ říká Teichmann. T buňky tvoří ve slezině jiné receptory než v jiných orgánech. Kromě toho se výrazně zlepšily analytické techniky. ,,Jsme v bodě, kdy jsou technologie velmi robustní, rychlé a cenově dostupné.“
To není důležité jen pro hledání receptorů. „Zdravá tkáň uložená v atlasu slouží primárně jako reference v případě nemoci. Je snadné vidět, co se u pacienta změnilo,“ řekl Teichmann.
Vědci představují – modelový projekt lidského genomu
,,Stejně jako projekt Human Genome Project poskytuje referenci pro všechny geny, se stává atlas lidských buněk referencí pro všechny buňky,“ řekl spoluzakladatel projektu Aviv Regev z Broad Institute v Cambridge, Massachusetts. Pouze toto se jeví pro mnohem více dat.
Všechny tělesné buňky u člověka mají stejný genom, ale používají různé jeho části. „Nestačí identifikovat geny nemocí, musíte také vědět, kde mají být aktivní.“ Atlas, který se má stát výzkumníkům veřejně dostupný, lze využít i k identifikaci buněk, které způsobují nemoci.
Další tým z Teichmanna zkoumal imunitní systém embryí ve čtvrtém „Science“ článku pro buněčný atlas. A dokázal, že imunitní buňky se vyvíjejí v mnoha orgánech, nejen v těch krvetvorných. „Zkoumání buněk a tkání vývojových fází člověka nám pomáhá mimo jiné porozumět vzácným onemocněním, která se často vyskytují při narození, a původu dětských nádorů, které se často vyvíjejí v těhotenství,“ vysvětluje Teichmann.
Před současnou prací přispělo do buněčného atlasu asi sto jednotlivých studií, které analyzovaly tkáně mnoha lidí. Tým vedený Rolandem Eilsem z berlínské Charité již vytvořil mapu slinivky břišní v roce 2020. Vědci v něm geneticky prozkoumali všechny buňky. Vědci představili, určili jejich přesnou polohu a objasnili souvislosti mezi jednotlivými buňkami. ,,Chtěli jsme vytvořit zdroj pro všechny výzkumníky, kteří se zajímají o slinivku břišní,“ vysvětlil tehdy Eils. Prvotní skicu srdce měl na starosti Norbert Hübner z Centra molekulární medicíny Maxe Delbrücka v Berlíně.
Mozek stále chybí
Pro buněčný atlas vědci analyzují malé pracovní kopie (mRNA) genomu. Ty se mají stát nezbytné jako instrukce pro produkci požadovaných látek v buňce. Mezitím se však také může zkoumat zmrazená tkáň pomocí samotných buněčných jader.
Atlas buněk ještě není kompletní. ,,Vlastně jsme chtěli mít první návrh hotový do pěti let,“ řekl Teichmann. Pandemie se ale postavila do cesty. Jeden konec se jeví stále otevřený.
,,Ani nevíme, kolik typů buněk mají lidé,“ připouští Teichmann, alespoň je jich více, než se dříve myslelo. „Tělo má přes 50 tkání. Dohromady máme nyní hrubý návrh mapy s 30 tkáněmi a 50 miliony jednotlivých buněk,“ řekl Teichmann. „To je velmi dobrý začátek.“ Mozek však stále chybí. ,,Zmapovaly se jen malé části a mozkových oblastí u lidí se počítají kolem stovky.“
Zdroj: spiegel, Vapol