De fleste har hørt om Human Genome Project - det enorme videnskabelige projekt til sekvens af humant DNA, der kulminerede i 2001-publikationen af den første humane genetiske kode. Men har du hørt om Human Cell Atlas?
Arbejdet involverer over 480 videnskabsfolk, der arbejder på 185 projekter for at katalogisere de anslåede 37, 2 billioner celler i den menneskelige krop ved at sekventere mindst 10 milliarder celler af alt væv, organer og systemer. Ved at studere genetikken i hver enkelt celle håber forskere bedre at forstå, hvad der får dem til at krydse.
Denne flerårige indsats er godt i gang. Som Kristen V. Brown ved Gizmodo rapporterer, offentliggjorde forskere for nylig den første store batch af data, der beskriver 530.000 celler fra immunsystemet.
Oplysningerne er sammensat af forskere ved MITs Broad Institute og kommer fra humant navlestrengsblod og voksne knoglemarvsceller. Sekventering af tusinder af individuelle celler er imidlertid ikke en let opgave. Ifølge en pressemeddelelse anvendte forskerne nye beregningsmetoder til hurtigt at identificere celletyper i sekventeringsdataene samt til at identificere det genetiske fingeraftryk for forskellige celler. De studerede også cellulær udvikling.
Disse nye værktøjer gjorde det muligt for forskerne at tackle 224.000 knoglemarvsceller indsamlet fra fire voksne patienter - cirka 100 gange så mange celler som de fleste celleforløbende eksperimenter håndterer. Holdet sekventerede et lignende antal celler fra ledningsblodet.
”Indsamling og behandling af en halv million immunceller var en herculean bedrift, der involverede tæt koordineret teamwork på tværs af mange ekspertiseområder, ” siger Broad Institute-teammedlem Danielle Dionne i udgivelsen.
Denne seneste dataudgivelse slutter sig til to tidligere sæt fra Human Cell Atlas: en 2.000-celleprøve fra den humane milt og 6.639-celleprøve fra musens lymfeknude. Dette nye datasæt på en halv million celler er større og bliver snart formørket af et andet datasæt på 1, 08 millioner ledningsblod, knoglemarv og hvide blodlegemer, som Broad Institute snart frigiver. Yderligere 250.000 menneskelige udviklingsceller er også blevet sekventeret af en Atlas-samarbejdspartner, men er endnu ikke blevet offentliggjort.
I alt er dataene et solidt første skridt hen imod analyse af 10 milliarder celler. Konsortiets oprindelige mål er at fremstille et første udkast til Atlas, der detaljerede 30 til 100 millioner celler.
Som Steve Connor ved MIT Technology Review forklarer, vil Cell Atlas udføre tre vigtige ting. Først vil det skabe et super-nøjagtigt 3D-kort over, hvor forskellige celletyper bor i den menneskelige krop. Det vil også afsløre, hvilke gener der er aktive i hver celle, hvilket hjælper forskere med at forstå, hvordan væv udvikler sig og fungerer på et genetisk niveau. Og for det tredje vil forskningen sandsynligvis afsløre nye typer væv.
Indtil nu har forskere identificeret omkring 300 forskellige typer celler i den menneskelige krop, herunder ting som fedtceller og neuroner. Men i de senere år har nye molekylanalyser afsløret typer af vævsforskere, der tidligere er gået glip af, herunder to nye typer nethindeceller og en ny immuncelle, der producerer en immunoverraskende steroid.
Det er sandsynligt, at Atlas vil afsløre mange flere nye vævstyper. ”Vi vil se nogle ting, som vi forventer, ting, vi ved at eksistere, men jeg er sikker på, at der vil være helt nye ting, ” siger Mike Stubbington fra Sanger Institute i England, som er en stor samarbejdspartner i projektet. ”Jeg tror, der vil være overraskelser.”
Det endelige mål med open source-Atlas er at fremskynde opdagelser fra medicinske forskere og biologer over hele verden, som vil bruge informationen til at studere celleudvikling og skabe en ny æra af præcisionsmedicin med meget målrettede lægemidler og behandlinger.
