El "Atlas de células humanas" mapea 1 millón de tipos de células en 33 órganos

Por Dennis Thompson Reportero de HealthDay

JUEVES, 12 de mayo de 2022 (HealthDay News)

Un esfuerzo de investigación internacional ha revelado el mapa de referencia más extenso hasta la fecha de células individuales en el cuerpo humano, conocimiento que podría revolucionar el estudio de la salud y la enfermedad.

El atlas masivo de células humanas contiene mapas detallados de más de un millón de células individuales en 33 órganos y sistemas, anunciaron los investigadores esta semana.

"Puede pensar en esto como Google Maps del cuerpo humano", dijo Sarah Teichmann, directora de genética celular en el Instituto Wellcome Sanger en el Reino Unido y copresidenta del Comité Organizador del Atlas de Células Humanas. "Es realmente esa vista de mapas de calles de células individuales y dónde están en los tejidos a lo que apuntamos".

La última incorporación al Atlas incluye el mapeo de casi 500.000 células de 24 tejidos y órganos humanos, incluidos los pulmones, la piel, el corazón y la sangre, según un conjunto de artículos publicados en la revista el 13 de mayo. Ciencia.

"Estos cuatro documentos son un hito en la creación de un atlas completo de células humanas", dijo Meagan Phelan, portavoz de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.

Él El Proyecto Atlas de Células Humanas es un consorcio abierto dirigido por científicos con más de 2300 miembros de 83 países de todo el mundo.

El esfuerzo se mantiene El proyecto del genoma humanoStephen Quake, presidente de Chan Zuckerberg Biohub Network y profesor de bioingeniería y física aplicada en la Universidad de Stanford, dijo que trabajó en el mapeo de toda la estructura genética humana.

"La gente a menudo piensa en el genoma como un modelo del cuerpo, pero eso no es exactamente así", dijo Quake. "El genoma es más una lista de partes. Cada tipo de celda utiliza un conjunto diferente de partes. Y lo que hemos logrado hacer colectivamente aquí es ayudar a comprender e interpretar cómo las diferentes partes de genoma se utilizan para definir diferentes tipos de células ".

Orientación para nuevos tratamientos.

El atlas tiene como objetivo ayudar a la investigación médica futura, ayudando a los científicos a comprender exactamente las células que se ven afectadas por la enfermedad, así como los medicamentos utilizados para tratarlas, dijeron los investigadores.

Por ejemplo, los investigadores encontraron que diferentes tipos de células, como las células inmunitarias o células epiteliales - Desempeñan funciones distintas en varias partes del cuerpo, con sutiles diferencias específicas de órganos entre los tipos de células.

Sorprendentemente, los investigadores encontraron que anteriormente se pensaba que los "genes domésticos" realizaban funciones básicas casi de la misma manera en cada célula, probablemente teniendo más funciones en el cuerpo de lo que se pensaba anteriormente.

Además, una proteína inmune llamada CD47 parece diferir mucho en la forma de una célula a otra, dijeron los investigadores. Debido a que el CD47 se ha implicado tanto en el cáncer como en la acumulación de placa en las paredes de las arterias, este hallazgo podría guiar el desarrollo de medicamentos que sean más efectivos y tengan menos efectos secundarios.

"Con suerte, usando mapas como estos, podremos comprender mejor cómo ocurre la enfermedad en el cuerpo e identificar exactamente dónde ocurre la enfermedad", dijo Aviv Regev, copresidente del Comité Organizador del Atlas de Células Humanas y el jefe de investigación. y desarrollo temprano en Genentech. "Esto nos permitiría desarrollar diagnósticos más precisos para los pacientes y nuevos tratamientos".

Dos de los nuevos trabajos también ofrecen una nueva comprensión del sistema inmunológico humano.

Hasta ahora, el sistema inmunitario se ha observado en gran medida a través del papel de las células inmunitarias que circulan en la sangre. Pero las células inmunitarias en los tejidos y órganos también son esenciales para mantener la salud, encontraron los investigadores.

Los investigadores analizaron 16 células inmunitarias de tejido de 12 donantes de órganos adultos individuales, creando un atlas de células inmunitarias entrecruzadas que revelaron las relaciones entre las células inmunitarias en un tejido y sus contrapartes en otros.

Sorpresas de células inmunitarias descubiertas

"Descubrí que algunas familias de células inmunitarias, como macrófagostienen firmas comunes entre tejidos, mientras que otras, como las células T de memoria, tienen diferentes sabores según el tejido en el que viven ", dijo Teichmann. "Es importante conocer el código de las moléculas que dirigen y mantienen las células T. "En general, las perspectivas tienen implicaciones para las terapias que mejoran o suprimen la respuesta inmunitaria para combatir enfermedades y diseñar vacunas".

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Otro estudio utilizó algoritmos de aprendizaje automático para asociar células específicas identificadas en el Atlas con 6000 enfermedades con un solo gen y 2000 enfermedades y rasgos genéticos complejos, dijo Regev.

El esfuerzo encontró tipos de células no musculares que estaban involucradas en distrofia musculardijo Regev también fibrilación auricular genes que también son utilizados por las células del músculo esquelético, esofágico y prostático.

"Ahora podemos tratar de encontrar formas de apuntar con mayor precisión a las células en las que queremos tener un impacto, pero no a otras células que usan estos genes en el cuerpo", dijo Regev.

El proyecto Atlas de Células Humanas fue posible gracias a las mejoras en el análisis genético que hicieron que sea más fácil y accesible abordar esfuerzos a gran escala, dijeron los investigadores.

"Si retrocede unos 10 años, realmente ha habido una revolución en la capacidad de medir células individuales", dijo Regev.

Quake dijo: "Recuerdo el viejo chiste de vodevil de que tomó 20 años convertirse en un éxito de la noche a la mañana. Eso es todo. La gente ha tenido esta visión de observar la expresión génica en células individuales durante más de tres años. décadas, y la tecnología ha madurado gradualmente. Llegué al punto en que pude aplicarlo a un proyecto de esta magnitud".

Más información

El atlas de células humanas tiene más información sobre su trabajo y descubrimientos.

FUENTES: Sarah Teichmann, PhD, Jefa de Genética Celular, Instituto Wellcome Sanger, Reino Unido; Stephen Quake, PhD, Presidente, Chan Zuckerberg Biohub Network y Profesor, Bioingeniería y Física Aplicada, Universidad de Stanford, California; Aviv Regev, PhD, Jefe, Investigación y Desarrollo Temprano, Genentech, South San Francisco, California; Meagan Phelan, portavoz, Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, Washington, DC; Ciencia12 de mayo de 2022, en línea

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