دانشمندان موفق شدند اولین اطلس جامع سلول‌های بدن انسان را تهیه کنند
محققان همیشه در تلاش بودند یک اطلس کامل از همه سلول‌های مختلف بدن انسان بسازند. اکنون، تیمی از دانشمندان چینی به تازگی موفق شدند با شکستن مرزهای دانش به این هدف نزدیک شوند.
اطلس سلول‌های انسانی یک ابتکار بین‌المللی برای نقشه‌برداری از بیش از ۳۰ تریلیون سلول مختلف درون بدن انسان است. جنس آن‌ها و ارتباط این سلول‌ها با یکدیگر در این اطلس به طور کامل مشخص می‌شود.
اهمیت تهیه این اطلس از آن جهت است که می‌تواند یک منبع مفید برای درمان و پیشگیری از بیماری‌ها باشد.
در یک مطالعه جدید که در نشریه Nature منتشر شده است؛ تیمی از دانشمندان چینی به سرپرستی پروفسور Guoji Guo در دانشکده پزشکی دانشگاه Zhejiang در هانگژو چین توانستند با عبور از مرزهای دانش و یافته‌های پیش از خود، نقشه‌ای از تمام سلول‌های ارگان‌های اصلی بدن تهیه کنند که کامل‌ترین اطلس سلولی انسان تا کنون است.
پروفسور گو در نامه‌ای به گیزمودو توضیح دادند: «این اولین نسخه از نقشه‌های سلول‌های انسانی است.» این یک طرح اساسی برای اطلس نهایی سلول‌های انسانی است.
این تیم تحقیقاتی نمونه‌هایی از انسان‌های بالغ و جنین اهداکنندگان چینی جمع‌آوری و سپس با استفاده از سانتیفوژها و آنزیم‌ها، اقدام به پردازش و جداسازی آن‌ها کردند. در مرحله بعد، با استفاده از تکنیکی به نام Microwell-Seq سلول‌ها را دنباله‌گذاری کردند.
ابزار Microwell-Seq توسط همین تیم برای تفکیک سریع و ارزان دی‌ان‌ای‌های انسانی در صدها هزار سلول منفرد استفاده می‌شد.
رمزگشایی ۱۰ میلیارد سلول بدن انسان
ابتدا محققان سلول‌ها را روی یک صفحه با ۱۰۰ هزار چاهک بسیار کوچک لود کردند. بعد در زیر میکروسکوپ تمام این صفحه را بازرسی کرده و چاهک‌هایی که دارای دو سلول یکسان هستند را پاک‌سازی کردند. در مرحله بعدی، این صفحه زیر بار مغناطیسی ناشی از الگوهای ژنتیکی رفته تا از RNA سلول‌ها تصویربرداری شود.
این روش به محققان اجازه داده توالی صدها هزار سلول از ۶۰ بافت مختلف بدن را دنبال و در ۱۰۲ کلاستر تقسیم‌بندی کنند. این کلاسترسازی لزوما براساس نوع ارگان‌های تشکیل‌دهنده سلول‌ها نیست بلکه نوع خود سلول‌ها آن‌ها را در گروه‌های متفاوتی جای داده است.
تصویر تهیه شده از سلول‌های مختلف بدن انسان. هر رنگ نمایانگر یک ارگان یا بافت بدن است. این تصویر محل و روابط میان بافت‌ها را هم نشان می‌دهد.
مثلا سلول‌های اندوتلیال (که درون رگ‌های خونی قرار دارند)، ماکروفاژها (نوعی سلول‌های سفید خون که مواد زائد را می‌خورند) و سلول‌های استروما (بافت‌های همبند) در کلاسترهای مجزایی تقسیم می‌شوند. این تیم حتی سلول‌های جدیدی در جنین و بزرگسالان کشف کردند.
این تیم پس از کلاسترسازی سلول‌های بدن انسان و تهیه یک نقشه از این سلول‌ها، روشی ابداع کردند که توسط آن‌ها انواع سلول‌های بدن را در آینده سریعا طبقه‌بندی کنند. در حرکتی دیگر، سلول‌های جنین را با سلول‌های بالغ و همچنین سلول‌های انسانی را با موش‌ها مقایسه کردند.
شگفتی‌های سلول‌ها
این محققان در کمال شگفتی دریافتند بسیاری از سلول‌های غیرایمنی بدن در شرایط خاصی و با مشاهده نشانگرهای مرتبط می‌توانند به سلول‌های ایمنی بدن تبدیل شوند.
این پروژه یک تلاش جهانی است و شامل همکاری بیش از ۱۶۰۰ نفر در ۷۰ کشور جهان است که باعث افزایش چشمگیر دانش محققان درباره سلول‌ها و بافت‌های بدن انسان‌ها می‌شود.
در نهایت این پروژه باید به تهیه نقشه و اطلس حداقل ۱۰ میلیارد سلول بدن انسان بینجامد که هریک در بافت‌ها، اندام‌ها و سیستم‌های مختلف پیکره انسان قرار دارند. جای امیدواری زیادی است که در دهه‌هایی آینده این اطلس کامل و در دسترس قرار بگیرد.
جمع‌آوری و تفکیک‌سازی سلول‌های بدن انسان یک چالش است ولی ذخیره‌سازی، تصویرسازی و تجسم آن‌ها نیز چالش‌برانگیز است.
نکته دیگر اینکه این پروژه و مطالعه براساس یک جمعیت محدود انسانی است که می‌تواند با مطالعه روی جمعیت‌های دیگر گسترس داده شده و کامل‌تر شود.