Человеческий клеточный атлас стал более подробным

Современные методы позволяют читать гены в отдельных клетках, оценивать активность генов и анализировать белки. Однако в нашем теле около 37,2 триллиона клеток, поэтому создание атласа остается трудоемкой задачей. В проекте Human Cell Atlas задействовано более 3000 ученых из 1700 научных центров.

В атлас добавлены данные о новых болезнях

Данные проекта описывают около 62 миллионов клеток, извлеченных из образцов 9000 доноров. Сравниваются клетки разных возрастов и состояний, включая генетические особенности. Важно понимать не только типы клеток в ткани, но и их пространственное расположение.

В новых статьях уделяется внимание различным органам и системам: легким, костям, кишечнику, сердцу, плаценте, нервной системе, иммунной системе и другим. Кишечник теперь представлен в атласе с 1,1 миллиона клеток, включая данные о воспалительных изменениях. В иммунной системе появились новые сведения о тимусе.

Одна из работ посвящена нейронным органоидам — трехмерным аналогам органов, выращиваемым из стволовых клеток. Органоиды для мозга позволяют изучать ранние этапы его формирования. Две статьи посвящены коже и костям у эмбрионов. Для костей выявлены молекулярно-генетические сигналы, направляющие развитие. Для кожи показана роль иммунных клеток в формировании кровеносных сосудов.

Разные форматы и машинное обучение

Сложность создания атласов заключается в разноформатных данных и различиях состояния клеток. Для интеграции данных применяется машинное обучение.

Три статьи посвящены новым алгоритмам: один классифицирует клетки и указывает на неопределённость классификации, два других оценивают сходство клеток по работе генов. Практическая и фундаментальная польза от таких проектов очевидна, однако до описания всех 37,2 триллионов клеток еще далеко.

Недавно в материале 56orb мы уже рассказывали об атласе раковых клеток, который помог нам лучше понять, как развивается кишечная опухоль, и причины устойчивости рака груди к иммунотерапии. В этом контексте упоминался масштабный проект Human Cell Atlas, запущенный в 2016 году и направленный на описание всех клеток человеческого организма.