Naukowcy stworzyli najbardziej zaawansowany do tej pory atlas komórek ludzkiego mózgu, identyfikując ponad 3000 różnych typów komórek. Wiele z nich to zupełnie nowe odkrycia dla świata nauki. Ogromna ilość danych, które zostały opublikowane w aż 21 pracach w czasopismach Science, Science Advances oraz Science Translational Medicine, może przyczynić się do głębszej analizy chorób, zrozumienia ludzkiej świadomości oraz innych aspektów funkcjonowania tego organu.
Pojęcie atlasu komórkowego
Naukowcy już wcześniej próbowali mapować ludzki mózg, korzystając z technik takich jak rezonans magnetyczny. Jednak nowy atlas przedstawia cały narząd na poziomie pojedynczych komórek, ukazując złożone molekularne interakcje. To ważne narzędzie, które może przyczynić się do znacznie lepszego zrozumienia tego kluczowego elementu naszego organizmu.
Badania są częścią inicjatywy US National Institutes of Health’s Brain Research, której celem jest katalogowanie typów komórek mózgowych u ludzi, naczelnych oraz myszy. Dane z 21 badań zostały udostępnione publicznie m.in. w zasobach cyfrowych Neuroscience Multi-omic Archive.
Zaskakująca różnorodność komórek
Zespół naukowców pod kierownictwem Kimberly Siletti przeprowadził analizę RNA z ponad 3 milionów indywidualnych komórek z 106 lokalizacji w ludzkim mózgu. Ich prace ujawniły 461 głównych kategorii komórek mózgowych, które zawierały ponad 3000 podtypów. Zaskakujące było dla nich odkrycie tak wielkiej ich różnorodności.
Neurony odpowiedzialne za wysyłanie i odbieranie sygnałów, różniły się znacznie w różnych częściach mózgu. Oznacza to, że mogą mieć różne funkcje oraz pochodzenie. Zróżnicowanie ich, a także innych typów komórek była całkiem inna w każdym regionie narządu. Kolejne badania skupiały się na mechanizmach regulacji i ekspresji genów w różnych komórkach. Analizy te ujawniły regionalne różnice w funkcjonowaniu tych samych genów w różnych ich typach.
Diagnostyka i leczenie chorób mózgu
Zrozumienie, które „przełączniki” genetyczne aktywują lub blokują ekspresję genów w komórkach, może być kluczem do diagnozy jego chorób oraz tworzenia spersonalizowanych terapii. Bing Ren wraz z zespołem dokonali analizy tego, w jaki sposób korzystają one z informacji genetycznych. Ich badania ujawniły związki między pewnymi typami komórek mózgowych a chorobami neuropsychiatrycznymi, takimi jak choroba afektywna dwubiegunowa, depresja czy schizofrenia.
Następnym celem zespołu jest sekwencjonowanie jeszcze większej liczby komórek z różnych części mózgu, aby lepiej zrozumieć różnice, jakie wynikają w zależności od populacji oraz grup wiekowych.
