Technology.bg Светът на технологиите
През 1665 г. Робърт Хук наблюдава през усъвършенствания си микроскоп парче корк и открива „голям брой малки кутийки, оградени с преградки“, които нарича клетки. Като първия учен, който описва клетките, Хук ще бъде изумен от следващия мегапроект на биологията – клетъчен атлас. Той ще е резултат от индивидуално заснемане и изследване на милиони клетки, чрез използване на най-мощните инструменти в съвременната геномика и клетъчна биология.
Целта е да се създаде първият изчерпателен клетъчен атлас или карта на човешките клетки, технологично чудо, което да разкрие за пръв път от какво всъщност е направено човешкото тяло и да предостави на учените нов биологичен модел, който да спомогне за по-бързото откриване на нови лекарства.
Клетките са най-фундаменталната единица на живота, но ние не знаем нищо за тях. Те се различават значително в тялото и изразяват различни групи гени. Без карти от различни типове клетки и къде се намират в тялото, не можем да опишем всичките им функции и да разберем биологичните мрежи, които насочват тяхната дейност.
Международни консорциуми от учени от САЩ, Великобритания, Швеция, Израел, Холандия и Япония се събират, за да каталогизират 37,2 трлн. клетки от човешкото тяло, да дадат на всяка една молекулярен подпис и код в триизмерното пространство на нашите тела.
„Ще видим някои неща, които очакваме, неща, за които знаем, че съществуват, но съм сигурен, че ще има и съвсем нови. Мисля, че ще има изненади.“, казва Майк Стъбингтън, ръководител на екипа от Института Сангър в Обединеното кралство.
Предишните опити да се опишат клетките, от миниатюрните неврони, които населяват мозъка и гръбначния мозък до мастните клетки на кожата, предполагат, че има общо около 300 вариации. Но истинската фигура несъмнено е по-голяма. Анализирането на молекулните различия между клетките вече е разкрило, например, два нови типа клетки на ретината, които са убегнали при десетилетия изследвания на окото; клетка, която образува първата линия на защита срещу патогени и съставлява четири на всеки 10 000 кръвни клетки; и новооткрита имунна клетка, която произвежда стероид, който изглежда, че потиска имунния отговор.
Използвани технологии
Три технологии се обединяват, за да направят този нов вид картография възможно. Първата е известна като „клетъчна микрофлуидика“. Отделните клетки се разделят, маркират се и се смесват с капчици масло. След това се изтласкват като коли по тесните еднопосочни улици на изкуствени капиляри, гравирани в малък чип, така че те могат да бъдат отделяни, отваряни и изучавани една по една.
Втората е способността да се идентифицират гените, които действат в отделни клетки, като ги декодират в супер бързи и ефективни машини за секвениране. Един учен сега може да обработва 10 000 клетки за един ден.
Третата технология използва нови техники за маркиране и оцветяване, които могат да локализират всеки тип клетка – въз основа на нейната генна активност – със специфичен код в човешки орган или тъкан.
Зад разработването на клетъчния атлас стоят големи научни центрове, включително британският Институт Сангър, Институтът Броуд към Масачузетския технологичен институт (MIT) и Харвард, както и новият „Biohub“ в Калифорния, финансиран от главния изпълнителен директор на Facebook Марк Зукърбърг. През септември 2016 г. Зукърбърг и съпругата му Присила Чан направиха дарение от 3 милиарда долара за медицински изследвания в полза на мегапроекта за клетъчен атлас.
