Feltérképezik az összes – igen, az összes – emberi sejtet

Forradalminak mondható tudományos projektről érkezett hír Londonból: sejtkutatók elkészítik az Emberi Sejtatlaszt (Human Cell Atlas), amitől azt remélik, hogy a biológusok, orvosok segítségére lesz a betegségek felismerése, megértése és kezelése terén. Ehhez nincs másra szükség, mint az emberi testben megtalálható összes egészséges, illetve az azoktól eltérő, atipikus sejtekről készült nagy felbontású képek összességére, illetve az azokhoz tartozó részletes leírásra. Igen, az összes emberi szervet, az összes emberi szövetet alkotó összes sejtről összeírás készül, a lábkörömtől az orrszőrig bezárólag.

A nemzetközi kezdeményezést a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) és a Harvard Egyetem Broad Intézete, a Wellcome Tröszt Sanger Intézete, illetve a Wellcome Tröszt közös londoni konferenciáján jelentették be pár nappal ezelőtt. Az október 13-14-i tudományos gyűlésen résztvevő kutatóintézetek döntöttek az első megteendő lépésekről is, amik az emberi géntérkép (Humán Genom Projekt, HGP) megalkotásához mérhető ambiciózus terv megvalósulásához vezetnek.

37,2 billióról indulunk

Csak hogy lássuk mekkora projektről van szó: a HGP, azaz az emberi génkészlet 23 kromoszómapárjának és az azokat alkotó DNS molekulák mintegy 3 milliárd (3 000 000 000) bázispárjának teljes leírása és azonosítása 16 évig tartott (1990-től 2006-ig). Hogy az emberi testet alkotó 37,2 billió (3 720 000 000 000) sejt – egészséges és beteg egyaránt – lefényképezése, biokémiai leírása mennyi ideig tarthat, még nincs becslés. A tervek szerint az atlasz része lesz például a hírvivő RNS sejtmeghatározó szerepének feltárása, amire pár évvel ezelőttig még nem is volt mód, csak az utóbbi időben jutott el a sejt- és génkutatás arra a szintre, hogy szervektől és szövetektől elkülönülve vizsgálhassák az egyes sejtek kialakulását.

Ahogy a Live Science cikke emlékeztet rá, bár mindannyian két sejt találkozásának (egy petesejt és egy hímivarsejt egyesülésének) köszönhetjük létünket, jelenleg nincs kellően részletes tudásunk a kifejlett emberi testet alkotó összes specializált sejtről. Természetesen világszerte létezik több százezer mikroszkópos felvétel különféle szövetekről, sejtekről, de ha sikerülne megalkotni egy gigantikus, minden sejtre kiterjedő, kereshető adatbázist, akkor a kutatók, orvosok képesek lennének tökéletesen megérteni a különféle betegségek működési mechanizmusait.

"Jelenleg csak korlátozott mértékben vagyunk képesek megérteni, hogyan jönnek létre az emberi szerveket alkotó különféle sejtek, vagy hogy egyáltalán hányféle különböző sejt található az emberi testben" – mondta Sarah Teichmann a brit Wellcome Tröszt Sanger Intézetének vezető sejtgenetikusa. "Az Emberi Sejtatlasz új korszakot nyithat a sejtkutatásban, új sejttípusokat fogunk felfedezni, megtanuljuk miképp változnak, fejlődnek, betegednek és öregednek meg a sejtek, ezáltal jobban megértjük majd az emberi éllettant."

Zuckerbergék is beszállnak

A sejttérkép segítségével be lehet majd azonosítani bármilyen sejtet, legyen az immunsejt, vagy agysejt, és megmutatja azt is, hogy egy bizonyos sejt az emberi testben pontosan hol található. Megkülönbözteti majd a sejteket azok különféle állapotai szerint is, például hogy miképp néz ki bakteriális fertőzés előtt és után egy adott immunsejt. A projektben résztvevő kutatók a sejtátmeneteket is szeretnék rögzíteni, így várhatóan lesz sorozatfelvétel az őssejtek specifikálódásáról (pl. miképp képződnek a vörös vértestek a csontvelő sejtjeiből).

Mindezek a részletes ismeretek elvezethetnek olyan betegségek, mint az Alzheimer-kór, asztma, különféle rák-megbetegedések megértéséhez és gyógyításához, állítják a kutatók, akik amint elkészül, tudományos célra szabadon felhasználhatóvá teszik a sejtatlaszt. "Ez pontosan az a fajta meghatározó technológia, ami a század végére fellendíti minden betegség esetében a gyógyítást, megelőzést és kezelést" – vélekedett Cori Bargmann, a Chan Zuckerberg Initiative (CZI) következő elnöke, aki maga is részt vesz a sejtatlasz megalkotásában.

A sejtatlaszhoz vezető első lépések úgynevezett próbaprojektek végrehajtásával kezdődnek majd a világ számos kutatóintézetében, valamint meg kell alkotni a további menetrendet is, derül ki a Broad Intézet közleményéből. Néhány, a kutatás első fázisában lévő próbaprojekt már elindult, és ezekben a napokban vitatják meg a kezdeti eredményeket, különös tekintettel a hatékony mintavételi és elemzési módszerek megtárgyalására.

Hasznos linkek:

• Human Cell Atlas: weboldal, facebook, twitter
• Broad Institute: weboldal, facebook, twitter
• Sanger Institute: weboldal, facebook, twitter