Bemühungen, eine umfassende Karte von allem zu erstellen menschliche Zellen haben einen großen Sprung nach vorne gemacht. Forscher des Human Cell Atlas (HCA), einem globalen wissenschaftlichen Konsortium, haben über 40 Studien veröffentlicht, die die entscheidenden Fortschritte bei der Kartierung der 37 Billionen Zellen, aus denen der menschliche Körper besteht, detailliert beschreiben. Diese Ergebnisse, die am 20. November in den Fachzeitschriften „Nature“ veröffentlicht wurden, konzentrieren sich auf Zellen in Organen wie Lunge, Haut und Gehirn und skizzieren fortschrittliche Rechenwerkzeuge für die Analyse umfangreicher Datensätze.
Das Projekt zielt darauf ab, Zellen verschiedener Populationen weltweit zu profilieren, um ihre einzigartigen Funktionen, Standorte und Interaktionen in verschiedenen Lebensphasen zu identifizieren. Es wurden bereits Daten von 100 Millionen Zellen von über 10.000 Personen in mehr als 100 Ländern gesammelt. Bis 2026 planen die Forscher, den ersten Entwurf des Atlas vorzustellen, wobei zukünftige Versionen voraussichtlich Milliarden von Zellen enthalten werden.
Detaillierte Entdeckungen am ganzen Körper
Zu den jüngsten Erkenntnisse ist eine umfassende zelluläre Karte des Verdauungssystems, von der Speiseröhre bis zum Dickdarm. Diese auf Daten von 190 Personen basierende Arbeit deckte einen Zelltyp auf, der an entzündlichen Erkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa beteiligt ist. Professor Itai Yanai von der NYU Langone Health stellte fest, dass diese Zellen wahrscheinlich Immunreaktionen auslösen und so zur Entzündung in erkranktem Gewebe beitragen.
Andere Studien haben Aufschluss über die frühe menschliche Entwicklung gegeben, darunter Einblicke in die Skelettbildung während der Schwangerschaft und Erkrankungen wie Kraniosynostose. Karten, die die Entwicklung des fötalen Gehirns mit im Labor gezüchteten Gehirnorganoiden vergleichen, unterstreichen auch die Genauigkeit dieser Modelle, die die menschliche Gehirnaktivität bis zum zweiten Trimester nachbilden.
Implikationen für die medizinische Forschung
Die Ergebnisse haben Auswirkungen auf die Entdeckung von Arzneimitteln und das Verständnis von Krankheiten. Dr. Aviv Regev, Co-Vorsitzender des HCA, verglich die Arbeit mit Fortschritten in der Kartentechnologie und erklärte: „Wir sind von einfachen, groben Karten zu etwas so Detailliertem wie Google Maps übergegangen.“ Sie würdigte jedoch die bedeutende Arbeit, die noch vor uns liegt, um dieses ehrgeizige Projekt abzuschließen.
Der Forschung hat bereits zu bahnbrechenden Entdeckungen geführt, darunter die Identifizierung eines neuen Lungenzelltyps und Erkenntnisse über anfällige Gewebe COVID 19. Wissenschaftler wollen diese Karten weiter verfeinern und dabei Organoide und andere Methoden nutzen, um die menschliche Biologie und Krankheitsmechanismen zu entschlüsseln.
