Наука

Nature: биологи создали атлас с «Google Картами» организма

21 ноября 2024, 19:57 — ЭкоПравда

Международная группа ученых завершила исследование, в котором они проанализировали данные о более чем 100 миллионах клеток, взятых от 10 тысяч доноров. Воспользовавшись мощными алгоритмами искусственного интеллекта, исследователи смогли создать уникальный атлас клеток, который уже сейчас предоставляет бесценные сведения о функционировании человеческого организма.

Проект, сравнимый с «Google Картами» для биологии, открыл двери к множеству новых открытий, включая идентификацию ранее неизвестного типа клеток в кишечнике, а также углубленное понимание развития скелета и функций плаценты. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature.

Каждый миг нашей жизни, каждое движение и даже простое дыхание зависят от сложного взаимодействия миллиардов клеток внутри нашего тела. Эти клетки являются разнообразными по своему строению, функциям и химическому составу. Например, нейроны головного мозга отвечают за передачу электрических сигналов, позволяя нам обрабатывать информацию, в то время как эритроциты переносят кислород к органам и тканям, а клетки кишечника играют ключевую роль в процессе пищеварения.

Понимание функций отдельных клеток и механизмов их нарушения, приводящих к различным заболеваниям, стало важной задачей для ученых, и работа над картированием клеток ведется уже длительное время. Однако объем информации о клетках человека колоссален: организмы состоят из десятков триллионов клеток, каждая из которых индивидуальна по своему генетическому набору, а также по выраженности различных характеристик, которые могут значительно варьироваться у разных людей.

С 2017 года биологи со всего мира напряженно трудятся над этой проблемой, собрав данные о более чем 100 миллионах клеток, основанных на образцах тканей от 10 тысяч доноров. Используя алгоритмы искусственного интеллекта, такие как SCimilarity, они смогли проводить сравнения между клетками, взятыми из различных тканей, и выявлять их сходства. Этот подход позволил создать подробные карты клеток, принадлежащих к отдельным тканям, органам и системам организма.

В процессе создания атласов ученые обнаружили множество новых данных о внутренних процессах функционирования организма. Так, из карты клеток кишечника была выявлена новая категория клеток, играющих значительную роль в воспалительных процессах. Это открытия может привести к прорывам в лечении таких болезней, как язвенный колит и болезнь Крона. Кроме того, новые сведения об опорно-двигательной системе открывают перспективы для лучшего понимания той роли, которую играют определенные клетки в развитии скелета человека, а также в причинных связях возникновения артрита и других заболеваний. Кроме того, команда исследователей составила атлас плаценты в первом триместре беременности, что позволит глубже понять механизмы, контролирующие питание и защиту эмбриона.

Сегодня работа ученых не останавливается: они продолжают расширять созданный атлас клеток, дополняя его данными о различных возрастных группах, состояниях здоровья и этнических характеристиках пациентов.

Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что ученые СибГМУ разрабатывают революционную медтехнологию «орган-на-чипе».

Елена Мальцева

Поделиться
Опубликовано
Елена Мальцева

Последние статьи

В Египте при раскопках найдена античная маску-талисман

Участники экспедиции Института востоковедения РАН непосредственно при раскопках в Гизе уникального погребения в доселе неизвестной…

12 часов назад

На Землю стал воздействовать солнечный ветер из корональной дыры

Поток быстрого солнечного ветра поступил к Земле непосредственно из корональной дыры, но магнитных бурь на…

12 часов назад

На Бали прекратил работу последний аттракцион по катанию туристов на слонах

Mason Elephant Park, расположенный на острове Бали, прекратил окончательно катать людей на слонах. Причем это…

13 часов назад

AIRI: расчеты ученых из РФ повысят безопасность хранения радиоактивного технеция-99

Российские ученые применили методы квантовой химии и системы ИИ непосредственно для поиска стабильных соединений углерода…

2 дня назад

UR: создано покрытие для труб, заставляющее их плавать по поверхности воды

Международный коллектив физиков разработал недавно особое покрытие непосредственно для внешней и внутренней поверхности труб, которое…

2 дня назад

В прибрежных лесах Тайваня найден цветок, «нарушивший» законы эволюции

Американские ботаники рассказали, что один из известных видов цветущих лиан, которые произрастают сейчас в прибрежных…

2 дня назад