科技日報北京11月20日電 (記者張夢然)《自然》系列期刊20日刊登重磅論文合集,發(fā)布了人類細胞圖譜(HCA)計劃成果,描繪了人體目前已知類型細胞的初步草圖。這一成果結合了國際科學家團隊的研究,利用基于人工智能和機器學習的最新數(shù)據(jù)和分析工具,在理解人體生理方面實現(xiàn)了飛躍,幫助人類在細胞水平上認識健康與疾病。
據(jù)估計,人體由37.2萬億細胞組成,每種類型細胞都有獨特的功能。在細胞水平上理解人體復雜性一直頗具挑戰(zhàn)性,但這對醫(yī)學的發(fā)展十分重要。HCA聯(lián)盟建立于2016年,旨在為人體中的每種類型細胞都建立一個生物學圖譜。該聯(lián)盟由來自102個國家的超過3600名成員組成,貢獻了與18個生物學網(wǎng)絡相關的數(shù)據(jù)。
最新發(fā)表的合集重點介紹了聯(lián)盟在3個關鍵領域的近期發(fā)現(xiàn):首先,從人類發(fā)育組織中產(chǎn)生了新的數(shù)據(jù),例如英國劍橋大學等對頭骨、髖關節(jié)、膝關節(jié)和肩關節(jié)提供了新數(shù)據(jù);其次,聯(lián)盟開發(fā)了分析工具,包括一個基于機器學習的方法,可以根據(jù)表達譜搜索相似細胞,這一合集對特定器官或生物系統(tǒng)的可用數(shù)據(jù)進行了整合分析,例如美國博德研究所等提出胃腸道圖譜,涵蓋范圍從口腔組織到食道、胃、腸和結腸;最后,瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院等機構還開發(fā)了完整腦類器官圖譜,讓人們更深入了解類器官呈現(xiàn)發(fā)育中大腦的各個方面已達到何種水平。
這些發(fā)現(xiàn)共同代表了繪制首個HCA細胞草圖的重要進展,對未來會產(chǎn)生諸多潛在影響。它將改進人類對細胞多樣性如何影響個體對治療反應的理解,幫助研究細胞水平上疾病的遺傳學基礎。
在同時發(fā)表的觀點文章中,美國著名生物分析專家、“基因泰克”公司科學家阿維夫·雷格及同事討論了從這些圖譜中獲得的啟示。雖然要完全獲取細胞的動態(tài)特性,并將這些見解擴展到不同群體中仍然存在挑戰(zhàn),但全球科學家之間的持續(xù)合作將有助于實現(xiàn)個性化醫(yī)療,并提高人們治療疾病的能力。
(責任編輯:蔡文斌)