Нови атлас детаљно мапира 1,6 милиона ћелија људског црева са невиђеном тачношћу

Најсвеобухватнија мапа ћелија људског црева до сада је креирана комбиновањем просторних и једнојезгарних података из 1,6 милиона ћелија.

Мапирање ћелија црева могло би пружити бољи увид у то шта се дешава код болести попут рака црева и инфламаторне болести црева (ИБД). Користећи атлас, истраживачи са Института Сангер и њихове колеге идентификовали су нову улогу одређене ћелије црева која може бити укључена у циклус упале код неких људи, узрокујући бол и нелагодност.

Студија, објављена у часопису Nature, описује како је тим комбиновао више од 25 једнојезгарних скупова података о људском гастроинтестиналном (ГИ) систему како би створио највећи светски слободно доступан ресурс података о цревима. Овај ресурс укључује узорке и од здравих особа и од оних који пате од разних болести.

Значење мапе ћелија црева

Бољим разумевањем структуре црева у здрављу и болести, истраживачи могу идентификовати кључне промене које могу бити повезане са појавом болести попут улцерозног колитиса и Кронове болести, као и открити нове циљеве за развој лекова.

Овај чланак је део серије публикација (Nature Portfolio) повезаних са пројектом Атлас људских ћелија, које представљају значајан напредак у нашем разумевању људског тела. Ове студије осветљавају кључне аспекте развојне биологије, здравља и болести и доприносе развоју аналитичких алата који ће помоћи у развоју атласа људских ћелија.

Гастроинтестинални тракт обухвата органе одговорне за варење, од уста до ануса. Он обавља важне функције као што су апсорпција хранљивих материја и заштита од патогена. Гастроинтестиналне болести погађају милионе људи широм света. На пример, улцерозни колитис и Кронова болест погађају више од 7 милиона људи. Ове болести карактеришу симптоми као што су бол у стомаку, дијареја, ректално крварење, умор и проблеми са зглобовима.

Рак дебелог црева, такође познат као колоректални карцином, четврти је најчешћи рак у Великој Британији, са скоро 43.000 дијагноза код људи сваке године. Широм света постоји око два милиона случајева.

Креирање хармонизованог ресурса

Због важности ових болести, спроведене су многе студије структуре ћелија гастроинтестиналног тракта на једном једру. Међутим, фрагментирани подаци и методе отежали су спољним истраживачима коришћење ових ресурса.

Да би решили овај проблем, истраживачи су развили алат за хармонизацију података, стварајући стандардизовани ресурс ћелија црева који је доступан научницима широм света. Алат се такође може применити на друге органе за даља истраживања.

Добијени атлас комбинује 25 скупова података и укључује 1,6 милиона ћелија са једноједарним и просторним подацима, пружајући информације о типовима ћелија, њиховим локацијама и интеракцијама са околином. Атлас укључује податке здравих особа, као и пацијената са гастро- и колоректалним карциномом, целијакијом, улцерозним колитисом и Кроновом болешћу.

Откриће нове улоге ћелија

Тим је открио врсту ћелија познатих као интестиналне метапластичне ћелије које могу бити укључене у упалу. Ове ћелије, које су нормално укључене у поправку слузокоже желуца, показале су генетске сличности са другим ћелијама гастроинтестиналног тракта повезаним са упалом. Научници претпостављају да упала код ИБД изазива промене у овим ћелијама, повећавајући упалу.

Примена атласа

Атлас је доступан бесплатно, а развијени су и нови процеси који омогућавају додавање будућих истраживачких података, стварајући динамичан и приступачан ресурс за научнике.

Др Аманда Оливер, прва ауторка из Сангер института, рекла је:
„Просторни и једнојезгарни подаци пружају јединствен увид у то како ћелије црева међусобно делују, помажући да се боље разуме како људско тело функционише. Надамо се да ће истраживачи наставити да надограђују овај ресурс, додајући нове увиде за побољшање људског здравља.“

Др Раса Елментаите, коауторка студије, додала је:
„Овај интегрисани атлас укључује огромну количину података, што нам омогућава да идентификујемо патогене типове ћелија који би могли бити мете за будуће интервенције.“

Професорка Сара Тајхман, суоснивачица Атласа људских ћелија, рекла је:
„Овај атлас показује шта се може постићи отвореном сарадњом између научника из целог света. То је моћно средство за разумевање болести и развој нових третмана.“