‘Human Cell Atlas’ cartographie 1 million de types de cellules dans 33 organes

JEUDI 12 mai 2022 (HealthDay News) – Un effort de recherche international a dévoilé la carte de référence la plus complète à ce jour des cellules individuelles du corps humain, des connaissances qui pourraient révolutionner l’étude de la santé et des maladies.

L’énorme Atlas des cellules humaines contient des cartes détaillées de plus d’un million de cellules individuelles dans 33 organes et systèmes, ont annoncé des chercheurs cette semaine.

“Vous pouvez le considérer comme une carte Google Maps du corps humain”, a déclaré Sarah Teichmann, responsable de la génétique cellulaire au Wellcome Sanger Institute au Royaume-Uni et coprésidente du comité d’organisation de l’Atlas des cellules humaines. “C’est vraiment la vue des cartes routières des cellules individuelles et de leur emplacement dans les tissus que nous visons.”

L’ajout le plus récent à l’Atlas comprend la cartographie de près de 500 000 cellules de 24 tissus et organes humains, y compris les poumons, la peau, le cœur et le sang, selon une série d’articles publiés le 13 mai dans la revue Science:.

“Ces quatre articles sont une étape importante vers la création d’un projet complet d’Atlas des cellules humaines”, a déclaré Meagan Phelan, porte-parole de l’Association américaine pour l’avancement des sciences.

Le projet Human Cell Atlas est un consortium ouvert dirigé par des scientifiques et comptant plus de 2 300 membres de 83 pays à travers le monde.

L’effort s’inscrit aux côtés du projet du génome humain, qui a travaillé pour cartographier l’ensemble de la structure génétique humaine, a déclaré Stephen Quake, président du réseau Chan Zuckerberg Biohub et professeur de bio-ingénierie et de physique appliquée à l’Université de Stanford.

“Les gens pensent souvent que le génome est le modèle de l’organisme, mais ce n’est pas vraiment correct”, a déclaré Quake. “Le génome est plus une liste de pièces. Chaque type de cellule utilise un ensemble différent de pièces. Et ce que nous avons pu faire collectivement ici, c’est aider à comprendre et à interpréter comment différentes parties du génome sont utilisées pour définir différents types de cellules. “

Guider de nouveaux traitements :

L’Atlas est destiné à faciliter la recherche médicale future en aidant les scientifiques à comprendre les cellules précises qui sont affectées par les maladies, ainsi que les médicaments utilisés pour les traiter, ont déclaré les chercheurs.

Par exemple, les chercheurs ont appris que différents types de cellules – telles que les cellules immunitaires ou les cellules épithéliales – remplissent des rôles distincts dans diverses parties du corps, avec des différences subtiles spécifiques aux organes entre les types de cellules.

Dans une surprise, les chercheurs ont découvert que les «gènes domestiques» que l’on croyait auparavant gérer les fonctions de base de la même manière dans chaque cellule ont probablement beaucoup plus de rôles dans le corps qu’on ne le pensait auparavant.

De plus, une protéine immunitaire appelée CD47 semble avoir une forme très différente d’une cellule à l’autre, ont déclaré les chercheurs. Étant donné que CD47 a été impliqué à la fois dans le cancer et dans l’accumulation de plaques dangereuses sur les parois des artères, cette découverte pourrait guider le développement de médicaments plus efficaces et avec moins d’effets secondaires.

“Nous espérons qu’en utilisant des cartes comme celles-ci, nous serons mieux en mesure de comprendre comment la maladie survient dans le corps et d’identifier l’endroit précis où la maladie survient”, a déclaré Aviv Regev, coprésident du comité d’organisation de l’Atlas des cellules humaines et responsable de la recherche. et le développement précoce chez Genentech. “Cela nous permettrait de développer des diagnostics plus précis pour les patients et de nouveaux traitements.”

Deux des nouveaux articles fournissent également une nouvelle compréhension du système immunitaire humain.

Jusqu’à présent, le système immunitaire a été largement observé à travers le rôle des cellules immunitaires circulant dans le sang. Mais les cellules immunitaires dans les tissus et les organes sont également essentielles au maintien de la santé, ont découvert les chercheurs.

Les chercheurs ont analysé les cellules immunitaires dans 16 tissus de 12 donneurs d’organes adultes individuels, créant un atlas des cellules immunitaires inter-tissus qui a révélé les relations entre les cellules immunitaires dans un tissu et leurs homologues dans d’autres.

Les surprises des cellules immunitaires découvertes :

“Nous avons constaté que certaines familles de cellules immunitaires, telles que les macrophages, ont des signatures communes à travers les tissus, tandis que d’autres, telles que les lymphocytes T mémoire, ont des saveurs différentes selon le tissu dans lequel elles résident”, a déclaré Teichmann. « Connaître le code dont les molécules dirigent et maintiennent les lymphocytes T dans des tissus spécifiques est important pour cibler les cellules – par exemple, pour les thérapies contre le cancer. Ainsi, dans l’ensemble, les connaissances ont des implications pour les thérapies qui améliorent ou suppriment la réponse immunitaire pour combattre la maladie et pour concevoir vaccins. “

Un autre article a utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique pour associer des cellules spécifiques identifiées dans l’Atlas à 6 000 maladies monogéniques et 2 000 maladies et traits génétiques complexes, a déclaré Regev.

L’effort a trouvé des types de cellules non musculaires qui ont été impliqués dans la dystrophie musculaire, a déclaré Regev, ainsi que des gènes de fibrillation auriculaire qui sont également utilisés par les cellules du muscle squelettique, de l’œsophage et de la prostate.

“Maintenant, nous pouvons essayer de concevoir des moyens de cibler plus spécifiquement les cellules sur lesquelles nous voulons avoir un impact, mais pas les autres cellules qui utilisent également ces gènes dans le corps”, a déclaré Regev.

Le projet Human Cell Atlas a été rendu possible grâce aux améliorations de l’analyse génétique qui ont rendu plus facile et plus abordable la lutte contre de tels efforts à grande échelle, ont déclaré les chercheurs.

“Si vous revenez environ 10 ans en arrière, il y a vraiment eu une révolution dans la capacité de mesurer des cellules individuelles”, a déclaré Regev.

Quake a déclaré: “Je me souviens de la vieille blague de vaudeville selon laquelle il faut 20 ans pour devenir un succès du jour au lendemain. C’est en quelque sorte là où nous en sommes. Les gens ont cette vision de regarder l’expression des gènes dans des cellules individuelles pendant plus de trois ” , et la technologie a mûri progressivement. Nous en sommes arrivés au point où nous pouvions l’appliquer à un projet de cette envergure.

Plus d’information:

L’Atlas des cellules humaines en dit plus sur son travail et ses découvertes.

SOURCES: Sarah Teichmann, PhD, responsable, génétique cellulaire, Wellcome Sanger Institute, Royaume-Uni ; Stephen Quake, PhD, président, Chan Zuckerberg Biohub Network et professeur, bioingénierie et physique appliquée, Université de Stanford, Californie. ; Aviv Regev, PhD, responsable, recherche et développement précoce, Genentech, South San Francisco, Californie ; Meagan Phelan, porte-parole, Association américaine pour l’avancement des sciences, Washington, DC ; Science:12 mai 2022, en ligne :

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