ความก้าวหน้าในโครงการสร้างแผนที่เซลล์ของมนุษย์

เมื่อวันที่ 20 พฤศจิกายน นักวิทยาศาสตร์นานาชาติได้ประกาศพิมพ์เขียวฉบับแรกของการพัฒนาโครงกระดูกมนุษย์ ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญของโครงการ Human Cell Atlas ซึ่งเป็นความพยายามครั้งสำคัญในการสร้างแผนที่ชีววิทยาโดยละเอียดของเซลล์ทุกประเภทในร่างกายมนุษย์

โครงการ Human Cell Atlas เปิดตัวในปี 2016 และปัจจุบันดึงดูดนักวิจัยจากทั่วโลก โครงการนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้มีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับสุขภาพของมนุษย์มากยิ่งขึ้นและช่วยในการวินิจฉัยและการรักษาโรค

ร่างกายมนุษย์มีเซลล์ประมาณ 37 ล้านล้านเซลล์ โดยเซลล์แต่ละประเภทจะมีหน้าที่เฉพาะของตัวเอง นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสามารถร่างแผนที่เซลล์ฉบับแรกเสร็จสิ้นภายใน 1-2 ปีข้างหน้า

นางสาวอาวีฟ เรเกฟ ผู้ก่อตั้งร่วมและปัจจุบันดำรงตำแหน่งรองประธานบริหารบริษัทผลิตภัณฑ์ชีวภาพ เจเนนเทค (สหรัฐอเมริกา) กล่าวว่า โครงการนี้มีความสำคัญสองด้าน “ประการแรกคือความอยากรู้อยากเห็นพื้นฐานของมนุษย์ เราต้องการรู้ว่าเราทำจากอะไร มนุษย์ต้องการทำความเข้าใจธรรมชาติของตนเองมาโดยตลอด อันที่จริง นักชีววิทยาเริ่มทำแผนที่เซลล์ตั้งแต่ช่วงปี ค.ศ. 1600 ด้วยเหตุผลนี้ ประการที่สอง ซึ่งเป็นเหตุผลเชิงปฏิบัติก็คือ เราจำเป็นต้องมีความเข้าใจนี้เพื่อทำความเข้าใจและรักษาโรค เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต และเมื่อเกิดสิ่งผิดปกติขึ้น มักจะเริ่มต้นจากเซลล์” เธอกล่าว

ในโครงการนี้ นักวิจัยได้สร้างแผนภูมิพัฒนาการของโครงกระดูกในช่วงไตรมาสแรกของการตั้งครรภ์ โดยอธิบายเกี่ยวกับเซลล์ทั้งหมด เครือข่ายยีน และปฏิสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของกระดูกในช่วงแรกของพัฒนาการของมนุษย์ พวกเขาแสดงให้เห็นว่ากระดูกอ่อนทำหน้าที่เป็น "กรอบ" สำหรับการเจริญเติบโตของกระดูก ยกเว้นส่วนบนของกะโหลกศีรษะ พวกเขายังได้บรรยายถึงเซลล์ที่มีความสำคัญต่อการสร้างกะโหลกศีรษะ และศึกษาว่าการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมสามารถทำให้จุดอ่อนบนกะโหลกศีรษะของทารกหลอมรวมกันเร็วเกินไปได้อย่างไร ซึ่งจะไปจำกัดการเจริญเติบโตของสมอง

นักวิจัยกล่าวว่าการทำความเข้าใจเซลล์เหล่านี้อาจช่วยระบุและรักษาโรคประจำตัวได้ พวกเขายังพบอีกว่ายีนบางชนิดที่ถูกกระตุ้นในเซลล์กระดูกระยะแรกอาจมีความเชื่อมโยงกับความเสี่ยงในการเกิดโรคข้อเข่าเสื่อมในวัยผู้ใหญ่

นอกจากโครงกระดูกแล้ว นักวิจัยยังได้ตีพิมพ์แผนที่โดยละเอียดของอวัยวะอื่นๆ ในร่างกายด้วย แผนที่ที่สำคัญอย่างหนึ่งคือแผนที่ระบบย่อยอาหาร ซึ่งประกอบไปด้วยเนื้อเยื่อของปาก หลอดอาหาร กระเพาะอาหาร ลำไส้ และลำไส้ใหญ่ ในบรรดาพวกเขา พวกเขาค้นพบเซลล์ชนิดหนึ่งในลำไส้ที่อาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับการอักเสบ ซึ่งอาจให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับโรคต่างๆ เช่น โรคโครห์นและลำไส้ใหญ่อักเสบเป็นแผล
นักวิทยาศาสตร์ยังได้เผยแพร่แผนที่ต่อมไทมัส ซึ่งเป็นอวัยวะที่มีความสำคัญต่อการฝึกเซลล์ภูมิคุ้มกันเพื่อปกป้องร่างกายจากการติดเชื้อและมะเร็งด้วย

แม้ว่าจุดเน้นหลักของโครงการคือการทำแผนที่เซลล์ในคนปกติ แต่โครงการนี้ยังให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับโรคต่างๆ เช่น มะเร็ง โรคโควิด-19 โรคซีสต์ไฟบรซีส โรคหัวใจ ปอด และลำไส้อีกด้วย” Alexandra-Chloe Villani จากโรงพยาบาล Massachusetts General (สหรัฐอเมริกา) กล่าว

การวิจัยในโครงการนี้ใช้เครื่องมือวิเคราะห์ข้อมูลใหม่ ๆ รวมถึงปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้ของเครื่องจักร Sarah Teichmann จาก Cambridge Stem Cell Institute (สหราชอาณาจักร) กล่าวว่าข้อมูลจาก Human Cell Atlas ช่วยให้นักวิจัยสามารถฝึกโมเดลพื้นฐาน เช่น "ChatGPT สำหรับเซลล์" เพื่อระบุและวิเคราะห์เซลล์ใหม่หรือค้นหาเซลล์ในบันทึกเซลล์หลายล้านรายการ “สิ่งนี้ช่วยให้เราค้นพบการเชื่อมโยงที่ไม่คาดคิด เช่น การเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ในพังผืดในปอดและเซลล์ในเนื้องอกของตับอ่อน” Teichmann กล่าว

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการเข้าใจพัฒนาการของร่างกายมนุษย์ในระดับเซลล์เป็นความท้าทายที่สำคัญ “การศึกษาวิจัยเหล่านี้ช่วยให้เราเข้าใจว่าเนื้อเยื่อ อวัยวะ และร่างกายของมนุษย์สร้างขึ้นมาได้อย่างไร” มุซลิฟาห์ ฮานิฟฟา จากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล กล่าว “การทำความเข้าใจพัฒนาการของมนุษย์ถือเป็นสิ่งสำคัญในการศึกษาความผิดปกติของพัฒนาการ โรคในวัยเด็กก่อนคลอด รวมถึงโรคต่างๆ ที่ส่งผลต่อผู้ใหญ่ เนื่องจากเส้นทางการพัฒนาเหล่านี้อาจปรากฏขึ้นอีกครั้งในโรคที่เกิดขึ้นในภายหลัง”

ตามรายงานของThanh Phuong/VNA

ที่มา: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/buoc-tien-dot-pha-trong-du-an-xay-dung-ban-do-te-bao-con-nguoi/20241122125544042