美國透視:人體細胞圖譜初稿完成 幫助治療癌症等疾病

  • 美國之音

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最近有科學家運用先進的數據和分析工具,包括人工智能,首度成功繪製了人體約 37.2 兆個細胞中部分細胞的早期圖譜。繪製人員將成果與觀察發表在最近出版的「自然」(Nature)和其他有關期刊上。

最近有科學家運用先進的數據和分析工具,包括人工智能,首度成功繪製了人體約 37.2 兆個細胞中部分細胞的早期圖譜。繪製人員將成果與觀察發表在最近出版的 "自然" (Nature)和其他有關期刊上。

這份圖譜具有高解析度、而且是開放取用的。研究人員說,每種類型的細胞都有獨特的作用,了解所有細胞的作用可以幫助科學家更好地了解健康和癌症等疾病。人類細胞圖譜 (HCA) 計劃成立於 2016 年,擁有來自 102 個國家的 3,600 多名成員。

人類細胞圖譜共同創始人和共同主席薩拉·泰希曼:“人類細胞圖譜是我們組織和器官中細胞的圖譜,而主力技術是單細胞基因組學和空間基因組學,它們使用數據科學和 AI / ML(機器學習)計算集成到單個圖譜中,因此,圖譜本質上是每個細胞的全分子寬度的單細胞高解像度圖譜,而這些主力技術使我們能夠實現這種高解像度圖譜。”

科學家專注於某些器官——繪製口腔、胃和腸道細胞的工作,以及指導骨骼和關節發育的細胞。他們還探索了哪些細胞組成組織、它們在體內的位置以及它們如何隨時間變化。研究人員還製作了大腦類器官圖譜,揭示了大腦發育的各個方面。他們認爲這將幫助醫護人員對抗損害或腐蝕人類細胞的疾病。

參與這項研究的人類細胞圖譜聯盟聯合主席阿維夫·雷格夫 (Aviv Regev) 表示:“當出現問題時,首先是我們的細胞出了問題。” 她說: “了解我們的細胞對於了解導致疾病的基因至關重要”

科學家也正在創建其他圖譜,可以幫助他們更多地了解身體特定部位健康和疾病的基礎。該團隊計劃在 2026 年發布更完整的圖譜,對 18 個器官和身體系統的細胞進行分析。其中包括皮膚、心臟、乳房等。

具體來說,有了人體全面的細胞圖譜,對於治療疾病起了什麽作用呢?

克里夫蘭診療醫院癌症專家蒂莫西·陳說,這份細胞圖不僅描繪出細胞的諸多型態,也就細胞之間的關係提出說明,“這是深入探討人體生物學,一定會對發現、治療癌症細胞,造成實際的影響。”“不同類型的細胞有不同的弱點,細胞圖對癌症研究有好處。”

腦部細胞圖有助科學家了解腦部構造,各類型腦細胞所在的部位及功能。從腸道菌群圖可以看出腸道裡的微生物,這些微生物對消化和免疫系統的健康,都具有關鍵作用。

口腔細胞圖詳列牙齒、牙齦、牙周等部位的細胞,不但有助診療牙痛等問題,還能增進醫學界對心臟病來龍去脈的了解。

研究人員運用尖端技術創製這些高解像度的人體細胞圖譜,雖然只是初期的圖譜,但是相信對於治療疾病會都有用處,這個團隊在2026年將會發佈更完整的人體細胞圖譜。