اطلس جدید سلول‌ها درک از بدن انسان را متحول می‌کند

BBC

پژوهشگران گفته‌اند اجرای یک طرح بلندپروازانه برای نقشه‌برداری از تمام ۳۷ تریلیون سلول بدن انسان درک ما از نحوه عملکرد بدنمان را تغییر خواهد داد.

تا کنون نظر کارشناسان بر این بود که بدن ما از حدود ۲۰۰ نوع سلول ساخته شده است، مثلا سلول‌های عضله قلب یا سلول‌های تشکیل‌‌دهنده شبکه اعصاب.

در عوض، طرح اطلس سلول انسان نشان داده است که در بدن انسان هزاران نوع سلول وجود دارد که به نظر می‌رسد برخی از آنها عامل بروز بیماری‌هایی مانند عارضه التهاب روده و فیبروز سیستیک باشند.

درباره این طرح نکات بسیاری اعلام شده است از جمله این موضوع که جزئیات نحوه شکل‌گیری اسکلت انسان و سیستم ایمنی اولیه ترسیم شده است.

نقشه‌های قدیمی بدن مانند نقشه‌های جغرافیایی است که جاده‌های اصلی و نقاط شاخص جغرافیایی وهمچنین مناطقی را نشان می‌دهد که نقشه‌نگاران آنها را به عنوان مناطق ناشناخته یا به اصطلاح «اماکن نامعلوم» علامتگذاری می‌کردند.

دکتر آویو رگو، یکی از بنیانگذاران این طرح که اکنون در موسسه جنتک (Genentech) کار می‌کند گفته است که نقشه جدید «بیشتر شبیه نقشه گوگل به نظر می‌رسد، یعنی شما یک نمای با وضوح بالا دارید و سپس نمای خیابان را دارید که توضیح می‌دهد چه اتفاقی می‌افتد، و سپس در بالای آن می‌توانید تغییرات را در طول روز ببینید که تعداد اتومبیل‌های در حرکت گاهی بیشتر و گاهی کمتر است.»

وی می‌فزاید: «این نقشه برای درک ما از بیماری‌ها و نحوه درمان آنها ضروری است زیرا سلول‌ها واحدهای بنیادی حیات هستند و اگر مشکلی پیش بیاید، سلول‌های ما دچار مشکل می‌‌شوند.»

تهیه شاهکارِ «نقشه‌نگاری بدن انسان» به آگاهی پیشرفته از زیست‌شناسی وعلوم کامپیوتری پیشرفته نیاز دارد.

این طرح تاکنون بیش از ۱۰۰ میلیون سلول را که از ۱۰ هزار نفر در سراسر جهان گرفته شده – همراه تجزیه و تحلیل هر سلول – بررسی کرده است.

در حالیکه محققان در تلاش برای تدوین اولین پیش‌نویس اطلس کل سلول انسانی هستند مجله علمی نیچر تاکنون مجموعه‌ای حاوی ۴۰ اکتشاف علمی را منتشر کرده است.

دکتر سارا تیچمن، پژوهشگر دانشگاه کمبریج و یکی از بنیانگذاران طرح اطلس سلول‌های انسانی، گفته است: «این یک نقطه عطف بزرگ و نشاندهنده جهشی بزرگ در درک ما از بدن انسان است.»

آخرین اکتشافات منتشر شده شامل نقشه دستگاه گوارش از دهان گرفته تا روده بزرگ، مری و معده و روده و مقعد است.

محققان به انواع سلول‌ها، محل قرارگیری آنها و نحوه تعامل آنها با سلول‌های اطرافشان پرداختند.

درمیان یک میلیون و ۶۰۰ هزار سلولی که مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند شکل جدیدی از سلول به نام متاپلاستیک روده بود. به نظر می‌رسد که این سلول در تشدید التهاب در هفت میلیون فرد مبتلا به بیماری‌های التهابی روده مانند کولیت اولسراتیو و بیماری کرون نقش داشته باشد.

دکترراسا المنتیت، که این پژوهش را در موسسه داروسازی ولکام سانگر انجام داده گفته است: «ما توانستیم یک نوع سلول بیماری‌زا را کشف کنیم که ممکن است در بروز برخی عوارض مزمن نقش داشته باشد و می‌تواند هدفی برای درمان [دارویی] در آینده باشد.»

بیش از ۳۶۰۰ کارشناس و پژوهشگر در ۱۰۰ کشور جهان در تدوین اطلس سلول انسانی شرکت دارند که یکی از بلندپروازانه‌ترین طرح‌های زیست شناسی بوده و از آن به عنوان وارث طرح ژنوم انسان و توالی کشف کدهای ژنتیکی انسان توصیف شده است.

در همین حال، کشف دیگری نشان داد که چگونه در هفته‌های پس از لقاح اسکلت انسان در رحم شکل می‌گیرد.

ابتدا داربستی از غضروف، مانند غضروفی که در انتهای بینی شما وجود دارد، تشکیل می‌شود. سپس سلول‌های استخوانی روی آن رشد می‌کنند. این روند در همه جای بدن روی می‌دهد مگر قسمت بالای جمجمه که تا بعد از تولد استخوانی نمی‌شود تا به مغز فضایی را برای رشد بدهد.

برخی از دستورالعمل‌های ژنتیکی دخیل در سازماندهی این فرآیند اولیه رشد همان دستورالعمل‌هایی هستند که دهه‌ها بعد در بروز آرتروز در سالمندان نقش دارند.

دکتر کن تو، از موسسه ولکام سانگر گفته است: «در نهایت، استفاده از این اطلس می‌تواند به ما در درک بهتر شرایط اسکلت جوانان و سالمندان کمک کند.»

یک مطالعه مشابه هم تیموس را مورد بررسی قرار داد که یک اندام کوچک است که در آمادگی سیستم ایمنی نقش دارد.

پژوهشگران نشان دادند که این فرآیند خیلی زودتر از آنچه قبلا تصور می‌شد شروع می‌شود و نشان می‌دهد که شرایط مراحل اولیه بارداری می‌تواند تاثیری مادام‌العمر بر عملکرد سیستم ایمنی بگذارد.

این طرح همچنین نظرهایی را برای مهندسی درمان‌های جدید مبتنی بر سلول های‌ایمنی در آزمایشگاه مطرح می‌کند که می‌تواند برای مبارزه با بیماری‌هایی مانند سرطان به کار رود.

نمونه دیگری از کاربرد عملی اطلس سلول‌های انسانی در طول همه گیری کووید تجربه شد.

در ان زمان، نقشه‌های دقیق بدن به پژوهشگران این امکان را دادند تا پیش‌بینی کنند که ویروس بیماری چگونه از بافتی به بافت دیگر حرکت می‌کند، و در نتیجه، بینی، دهان و چشم‌ها را به عنوان نقاط ورودی اصلی ویروس به بدن شناسایی کردند.

دکتر کاترینا گلد، از صندوق تحقیقات پزشکی ولکام تراست گفته است که آنچه که امروز اعلام شد یک نقطه عطف واقعی در تدوین اطلس سلول‌های انسانی بوده است.

او گفت: «وقتی اطلس کامل شود، می‌تواند روش‌های تشخیص، پیگیری و درمان بیماری‌ها را متحول کند.»