科技日報(bào)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(xì)胞圖譜（HCA）計(jì)劃成果，描繪了人體目前已知類型細(xì)胞的初步草圖。這一成果結(jié)合了國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的研究，利用基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的最新數(shù)據(jù)和分析工具，在理解人體生理方面實(shí)現(xiàn)了飛躍，幫助人類在細(xì)胞水平上認(rèn)識健康與疾病。
據(jù)估計(jì)，人體由37.2萬億細(xì)胞組成，每種類型細(xì)胞都有獨(dú)特的功能。在細(xì)胞水平上理解人體復(fù)雜性一直頗具挑戰(zhàn)性，但這對醫(yī)學(xué)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(xì)胞都建立一個(gè)生物學(xué)圖譜。該聯(lián)盟由來自102個(gè)國家的超過3600名成員組成，貢獻(xiàn)了與18個(gè)生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
最新發(fā)表的合集重點(diǎn)介紹了聯(lián)盟在3個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)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(xué)等對頭骨、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和肩關(guān)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(gè)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，可以根據(jù)表達(dá)譜搜索相似細(xì)胞，這一合集對特定器官或生物系統(tǒng)的可用數(shù)據(jù)進(jìn)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(jié)腸；最后，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)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(gè)方面已達(dá)到何種水平。
這些發(fā)現(xiàn)共同代表了繪制首個(gè)HCA細(xì)胞草圖的重要進(jìn)展，對未來會產(chǎn)生諸多潛在影響。它將改進(jìn)人類對細(xì)胞多樣性如何影響個(gè)體對治療反應(yīng)的理解，幫助研究細(xì)胞水平上疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
在同時(shí)發(fā)表的觀點(diǎn)文章中，美國著名生物分析專家、“基因泰克”公司科學(xué)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(xì)胞的動態(tài)特性，并將這些見解擴(kuò)展到不同群體中仍然存在挑戰(zhàn)，但全球科學(xué)家之間的持續(xù)合作將有助于實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療，并提高人們治療疾病的能力。
