वैज्ञानिक मानव शरीर की सभी 37 ट्रिलियन कोशिकाओं का मानचित्रण करने में एक बड़ा कदम आगे बढ़ा रहे हैं
मानव शरीर चारों ओर समाहित है 36 ट्रिलियन को 37 ट्रिलियन कोशिकाएँ, और शोधकर्ता यह पता लगा रहे हैं कि उनमें से प्रत्येक कोशिका कहाँ रहती है।
वैज्ञानिकों के साथ मानव कोशिका एटलस (एचसीए), एक अंतरराष्ट्रीय अनुसंधान संघ, ने दुनिया भर के 10,000 से अधिक लोगों की 100 मिलियन कोशिकाओं की प्रोफाइल तैयार की है। 100 से अधिक देशों में काम करते हुए, शोधकर्ताओं का लक्ष्य विभिन्न जनसांख्यिकी और आनुवंशिक पृष्ठभूमि के लोगों की कोशिकाओं में समानता और अंतर को इंगित करना है।
2026 तक, टीम पूरे मानव शरीर के एक एटलस का अनावरण करने की योजना बना रही है जिसमें जीवन के विभिन्न चरणों में प्रत्येक कोशिका के स्थान, पहचान और कार्य का विवरण होगा। वह एटलस केवल पहला मसौदा होगा; वैज्ञानिकों का अनुमान है कि बाद के पुनरावृत्तियों में अरबों मानव कोशिकाओं का डेटा शामिल हो सकता है।
अब, एचसीए वैज्ञानिकों ने 40 से अधिक कागजात जारी किए हैं जो उनके एटलस के अभूतपूर्व पहले मसौदे के निर्माण में सहायता करेंगे। शोध निधि, बुधवार (नवंबर 20) को कई में प्रकाशित हुई प्रकृति पत्रिकाएँफेफड़ों, मस्तिष्क और त्वचा सहित – कई अंगों और अंग प्रणालियों में कोशिकाओं को चार्ट करता है – और उन सभी डेटा को क्रंच करने के लिए आवश्यक उन्नत कम्प्यूटेशनल टूल का वर्णन करता है।
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अवीव रेगेवएचसीए के संस्थापक सह-अध्यक्ष ने पारंपरिक मानचित्रकला में प्रगति की तुलना छलांग से की। कल्पना करें कि दुनिया के केवल 15वीं सदी के मानचित्रों से लेकर विस्तृत स्थलाकृतियों, सड़क दृश्यों और गतिशील यातायात पैटर्न के साथ Google मानचित्र तक पहुंचने की कल्पना करें।
रेगेव ने मंगलवार (19 नवंबर) को एक संवाददाता सम्मेलन में कहा, “तो यह वह छलांग है जो हमने की है – उन मानचित्रों से आगे बढ़ते हुए जो Google मानचित्र के रिज़ॉल्यूशन वाले मानचित्रों जैसे कच्चे दिखते हैं।” “लेकिन हमें अभी भी काम करना बाकी है।”
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नए शोध में शामिल है a पाचन तंत्र का विस्तृत नक्शाग्रासनली से बृहदान्त्र तक चल रहा है। शोधकर्ताओं ने लगभग 190 लोगों से ली गई 1.1 मिलियन कोशिकाओं के आधार पर एक स्वस्थ पाचन तंत्र का मानचित्रण किया। उन्होंने अल्सरेटिव कोलाइटिस और सहित विभिन्न गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल स्थितियों वाले लोगों का डेटा भी संकलित किया क्रोहन रोग. इस कार्य के माध्यम से, उन्होंने एक प्रकार की कोशिका का पता लगाया जो इसमें योगदान देती प्रतीत होती है सूजन इन रोगों में, संभवतः प्रतिरक्षा कोशिकाओं को बुलाने से।
“आंतों की सूजन कोशिकाओं को मेटाप्लासिया से गुजरने का कारण बन सकती है, एक कोशिका प्रकार से दूसरे कोशिका प्रकार में बदलाव,” इताई यानाईएनवाईयू लैंगोन हेल्थ में एप्लाइड बायोइनफॉरमैटिक्स लेबोरेटरीज के वैज्ञानिक निदेशक ने एक में लिखा टीका. स्वस्थ और रोगग्रस्त दोनों प्रकार की आंतों के डेटा के साथ, शोधकर्ता इसका पता लगाने में सक्षम थे स्टेम कोशिकाएँ यानाई ने कहा, “मेटाप्लास्टिक” कोशिकाओं को जन्म दिया। शोध से पता चला कि रूपांतरित होने के बाद, मेटाप्लास्टिक कोशिकाएं और अधिक सूजन पैदा करती हैं।
अन्य पत्रों में, शोधकर्ताओं ने प्रारंभिक मानव विकास में एक खिड़की खोली, जिससे पता चला कि कैसे प्लेसेंटा विकसित होता है और यह कंकाल बनना शुरू हो जाता है गर्भावस्था की पहली तिमाही में. बाद के अध्ययन से पता चला कि पहले कभी नहीं देखा गया था कि कोशिकाएं खोपड़ी बनाने के लिए तैयार होने पर प्रवेश करती हैं। शोधकर्ताओं ने उन जीनों की भी जांच की जो इसमें शामिल हो सकते हैं क्रानियोसिनेस्टोसिसएक जन्म दोष जिसमें खोपड़ी के नरम धब्बे बहुत जल्दी एक हो जाते हैं।
अन्य पेपर “ऑर्गेनोइड्स” पर केंद्रित थे, जो मानव अंगों के लघु संस्करण थे प्रयोगशाला में उगाया गया. एक ने देखा मस्तिष्क ऑर्गेनोइड्सजो विकासशील मस्तिष्क की नकल करता है। अलग-अलग प्रयोगशालाएं ऑर्गेनॉइड विकसित करने के लिए विभिन्न रणनीतियों का उपयोग करती हैं, लेकिन इससे सवाल उठता है कि कौन सी विधि सबसे अच्छा मॉडल तैयार करती है – कौन सा मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड वास्तविक मस्तिष्क की सबसे अच्छी नकल करता है? वह वैज्ञानिक मानव मस्तिष्क के मानचित्रों की तुलना ऑर्गेनॉइड के मानचित्रों से की गईयह पाया गया कि, कम से कम दूसरी तिमाही तक, ऑर्गेनॉइड भ्रूण के मस्तिष्क से काफी निकटता से मेल खाते हैं। तीसरी तिमाही के बारे में खुले प्रश्न बने हुए हैं।
एक अन्य लैब ने इसी तरह का अध्ययन चलाया त्वचा ऑर्गेनोइड्स को देख रहे हैंयह देखने के लिए कि वे वास्तविक त्वचा से कितने मिलते जुलते थे।
एटलस शोधकर्ताओं को ऑर्गेनोइड्स के लिए “बेहतर व्यंजनों” के साथ आने में मदद करता है, मुज़्लिफ़ा हनीफ़ाएचसीए आयोजन समिति के एक सदस्य ने संवाददाता सम्मेलन में कहा।
लेकिन “सूचना दोनों तरह से बहती है,” सारा टीचमनएचसीए के सह-अध्यक्ष ने कहा, क्योंकि ऑर्गेनॉइड शरीर के अंदर क्या हो रहा है, इसका सूक्ष्म विवरण भी प्रकट करते हैं। उन्होंने कहा, वैज्ञानिक “कोशिकाओं पर हमला कर सकते हैं, कोशिकाओं को परेशान कर सकते हैं” जो मानव विषयों में संभव नहीं होगा। इस प्रकार, वास्तविक ऑर्गेनॉइड बनाने से यह पता लगाने में मदद मिल सकती है कि बीमारियाँ कैसे उत्पन्न होती हैं और कौन सी दवाएं प्रभावी ढंग से उनका इलाज कर सकती हैं.
कुल मिलाकर, तीन दर्जन से अधिक एचसीए पेपर एक बड़े कदम का प्रतिनिधित्व करते हैं। इस बीच, कंसोर्टियम द्वारा पहले प्रकाशित डेटा ने पहले से ही नई खोजों को बढ़ावा दिया है: कार्य 2020 में प्रकाशित अप्रत्याशित ऊतकों को प्रकट करने में मदद मिली जो कि COVID-19 के प्रति संवेदनशील थे, और मानव फेफड़े के मानचित्र से एक नए प्रकार की कोशिका – आयनोसाइट – का पता चला जो एक भूमिका निभा सकती है सिस्टिक फाइब्रोसिस में मुख्य भूमिका.
यानाई ने लिखा, “सामूहिक रूप से, एटलस में एक ऐसे संसाधन का निर्माण करने की क्षमता है जिसे अन्य जैविक संदर्भों, जैसे कि विभिन्न प्रजातियों और दुर्लभ बीमारियों, का पता लगाने और तुलना करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है।” “शोधकर्ता तब मानव शरीर के उन पहलुओं की खोज कर सकते हैं जिनकी अभी तक कल्पना नहीं की जा सकती है।”
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