Harta e plotë qelizore e një truri të gjitarëve
Për herë të parë ndonjëherë, një ekip ndërkombëtar studiuesish ka krijuar një atlas të plotë qelizor të një truri të tërë gjitari. Ky atlas shërben si një hartë për trurin e miut, duke përshkruar llojin, vendndodhjen dhe informacionin molekular të më shumë se 32 milionë qelizave dhe duke ofruar informacion mbi lidhjen midis këtyre qelizave. Miu është modeli eksperimental i vertebrorëve më të përdorur në kërkimin e neuroshkencës, dhe kjo hartë qelizore hap rrugën për një kuptim më të madh të trurit të njeriut – ndoshta kompjuteri më i fuqishëm në botë. Atlasi i qelizave gjithashtu hedh themelet për zhvillimin e një gjenerate të re të terapive precize për njerëzit me çrregullime mendore dhe neurologjike të trurit.
Gjetjet u financuan nga Instituti Kombëtar i Shëndetësisë Kërkimi i trurit Përmes Përparimit të Neuroteknologjive Novator, ose The BRAIN Initiative, dhe shfaqen në një koleksion prej 10 punimesh të botuara në Nature.
“Atlasi i miut ka sjellë rrjetin e ndërlikuar të qelizave të trurit të gjitarëve në fokus të paparë, duke u dhënë studiuesve detajet e nevojshme për të kuptuar funksionin dhe sëmundjet e trurit të njeriut,” tha Joshua A. Gordon, M.D., Ph.D., Drejtor i Institutit Kombëtar të Shëndetit Mendor, pjesë e Instituteve Kombëtare të Shëndetit.
Atlasi i qelizave përshkruan llojet e qelizave në çdo rajon të trurit të miut dhe organizimin e tyre brenda atyre rajoneve. Përveç këtij informacioni strukturor, atlasi i qelizave ofron një katalog tepër të detajuar të transkriptomës së qelizës – grupin e plotë të leximeve të gjeneve në një qelizë, i cili përmban udhëzime për prodhimin e proteinave dhe produkteve të tjera qelizore. Informacioni transkriptomik i përfshirë në atlas është i organizuar në mënyrë hierarkike, duke detajuar klasat e qelizave, nënklasat dhe mijëra grupe qelizash individuale brenda trurit.
Atlasi karakterizon gjithashtu epigjenomën e qelizës—modifikimet kimike të ADN-së qelizore dhe kromozomet që ndryshojnë mënyrën se si shprehet informacioni gjenetik i qelizës— duke detajuar mijëra lloje të qelizave epigjenomike dhe miliona elementë të rregullimit gjenetik kandidat për lloje të ndryshme të qelizave të trurit.
Së bashku, informacioni strukturor, transkriptomik dhe epigjenetik i përfshirë në këtë atlas ofrojnë një hartë të paparë të organizimit dhe diversitetit qelizor në trurin e miut. Atlasi gjithashtu ofron një llogaritje të neurotransmetuesve dhe neuropeptideve të përdorura nga qeliza të ndryshme dhe marrëdhëniet midis llojeve të qelizave brenda trurit. Ky informacion mund të përdoret si një plan i detajuar për mënyrën se si sinjalet kimike inicohen dhe transmetohen në pjesë të ndryshme të trurit. Këto sinjale elektrike janë baza për mënyrën se si funksionojnë qarqet e trurit dhe si funksionon truri në përgjithësi.
“Ky produkt është një testament i fuqisë së këtij bashkëpunimi të paprecedentë, të ndërthurur dhe hap rrugën tonë për trajtime më të sakta të trurit,” tha John Ngai, Ph.D., Drejtor i Iniciativës NIH BRAIN.
Nga 10 studimet e përfshira në këtë koleksion, shtatë janë financuar përmes Rrjetit të Regjistrimit të Qelizave të Nismës NIH BRAIN (BICCN), dhe dy janë financuar përmes Iniciativës më të madhe të NIH BRAIN. Qëllimi kryesor i BICCN, një përpjekje novatore, ndër-bashkëpunuese për të kuptuar përbërjen qelizore të trurit, është të zhvillojë një inventar gjithëpërfshirës të qelizave në tru – ku janë, si zhvillohen, si punojnë së bashku dhe si ato rregullojnë aktivitetin e tyre—për të kuptuar më mirë se si zhvillohen, përparojnë dhe trajtohen më së miri çrregullimet e trurit.
“Duke shfrytëzuar natyrën unike të bashkëpunimit të tij multidisiplinar dhe ndërkombëtar, BICCN ishte në gjendje të arrinte atë që asnjë ekip tjetër shkencëtarësh nuk ka mundur më parë,” tha Dr. Ngai. “Tani jemi gati të bëjmë hapin tjetër të madh – kompletimin e hartave të qelizave të trurit të njeriut dhe trurit të primatëve jo-njerëzor.”
Rrjeti i Atlasit të Qelizës së Iniciativës së BRAIN (BICAN) është faza tjetër në përpjekjet e NIH BRAIN Initiative për të kuptuar funksionet qelizore dhe qelizore të trurit të gjitarëve. BICAN është një projekt transformues që, së bashku me dy projekte të tjera në shkallë të gjerë – BRAIN Initiative Connectivity Across Scales dhe Armamentarium for Precision Brain Cell Access – synojnë të revolucionarizojnë kërkimin e neuroshkencës duke ndriçuar parimet themelore që rregullojnë bazën e qarkut të sjelljes dhe informimin e qasjeve të reja për trajtimin e çrregullimeve të trurit të njeriut.