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

Последние статьи

Археологи начнут раскопки восточной части древнего Танаиса в 2027 году

Археологи намерены в 2027 году изучить восточную часть древнего города Танаис, который расположен в 30…

1 день назад

На юге Приморья впервые найдены ископаемые остатки копытного лемминга

Ученые из Федерального научного центра Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН сумели впервые обнаружить…

2 дня назад

В Испании свыше 300 человек обратились за помощью после солнечного затмения

Более 300 человек в Испании обратились на текущий момент за помощью после полного солнечного затмения.…

2 дня назад

На архипелагах в Арктике отметили очень низкие значения радиоактивности

Участники экспедиции Арктического плавучего университета-2026 (АПУ) отметили крайне низкие значения радиоактивности непосредственно в ходе высадок…

2 дня назад

Микропластик усилил кислородный стресс у моллюсков в Мексиканском заливе

Экологи из США обнаружили, что накопление частиц микропластика непосредственно внутри устриц из прибрежных регионов Мексиканского…

2 дня назад

Nature Geoscience: нестабильность зеленой энергетики усугубляет проблемы экологии

Китайские и американские ученые выяснили, что активное внедрение ветряных и солнечных электростанций непосредственно в Китае…

4 дня назад