В среднем организме человека содержится около 37 триллионов клеток, и мы находимся в самом разгаре революционного поиска, чтобы понять, что все они делают. Для того чтобы разгадать это, требуются знания ученых разного профиля – компьютерщиков, биологов, клиницистов и математиков, а также новые технологии и довольно сложные алгоритмы.
Если раньше примитивный микроскоп, по сути, не более чем увеличительное стекло, показывал новую клетку непосредственно и наглядно – так же, как Антони ван Левенгук открыл сперматозоид в 1677 году, – то сегодня такие откровения дает анализ на экране компьютера. Но это так же замечательно.
Этот вид исследований труден во всех отношениях – от самой науки до социологии больших команд, работающих над ним, – но отдача может быть огромной. Так, например, произошло с консорциумом из 29 ученых, которые задались целью определить, какие типы клеток составляют выстилку трахеи, или дыхательного горла, и наткнулись на новый тип клеток, который может изменить наше понимание и лечение муковисцидоза.
Впервые команда под руководством Авива Регева из Broad Institute of MIT и Harvard столкнулась с этими клетками, анализируя 300 клеток в трахее мышей. Три клетки не соответствовали ничему, что было замечено ранее. Если бы их было всего две, они могли бы отмахнуться от них как от шума в данных, но три странные клетки заставили присмотреться к ним повнимательнее.
На лабораторном языке их стали называть “горячими клетками”. Ученые повторили эксперимент несколько раз, и вскоре стало ясно, что они действительно наткнулись на новый тип клеток в трахее.
Как оказалось, другая команда из США и Швейцарии независимо друг от друга обнаружила то же самое. Эти две команды узнали о работе друг друга случайно на семинаре в 2017 году. “Это был один из тех прекрасных моментов в науке, – вспоминает Моше Битон из команды Broad Institute, – когда две группы по отдельности обнаружили одинаковые результаты”.
Обе группы подтвердили, что эти новые клетки существуют в дыхательных путях человека, а также у мышей, и, встретившись, договорились опубликовать две свои работы рядом. Эти новые клетки не были замечены ранее просто потому, что они настолько редки – они составляют около 1% клеток в дыхательных путях. Но это не значит, что они не важны. Когда обе команды подробно изучили, чем выделяются эти клетки, они обнаружили нечто поразительное.
Один из генов, активных в этих новообретенных клетках трахеи, оказался CFTR – геном “регулятора трансмембранной проводимости при муковисцидозе”. Это придало их работе совершенно иной уровень значимости, поскольку мутации в этом гене вызывают муковисцидоз.
То, как именно это заболевание вызывается наследованием дисфункциональной версии гена CFTR, оставалось загадкой с тех пор, как эта связь была обнаружена в 1989 году. Муковисцидоз – сложное заболевание, обычно начинающееся в детстве, симптомы которого часто включают легочные инфекции и затрудненное дыхание. Существуют методы лечения, но нет лекарства.
Теперь кажется возможным, что ключ к пониманию причины может лежать в выяснении того, что делают эти недавно открытые клетки, и что происходит с этими клетками при дефекте гена CFTR. Исследования продолжаются.
Но уже на основании этого открытия и других исследований с использованием аналогичных методов возникает ощущение, что наше понимание клеток организма меняется благодаря новому пронзительному сочетанию биологии и информатики. И именно здесь вскоре будут сделаны еще более важные открытия.
Многообразие человеческих клеток
Каждая из 37 триллионов или около того клеток вашего организма в той или иной степени уникальна. Типы клеток определяются конкретными белками, которые они содержат – например, только эритроцит имеет гемоглобин, а нейрон содержит белки, отличные от белков иммунной клетки. Ни одна из двух клеток в организме не содержит одинаковое количество каждого белка.
Иммунная система особенно сложна. Она включает в себя множество типов клеток, классифицированных по их основной функции – Т-клетки, В-клетки и так далее. Но существует также бесчисленное множество тонких вариаций этих Т-клеток и В-клеток. Мы даже не знаем, сколько их существует, но если бы мы могли понять, что все они делают, мы бы лучше понимали иммунную систему. Это, в свою очередь, позволило бы нам разрабатывать новые лекарства, чтобы помочь иммунной системе, например, лучше бороться с раком.
Один из видов иммунных клеток, который изучает моя исследовательская группа в Манчестерском университете, называется естественной клеткой-киллером. В каждой капле вашей крови содержится около тысячи таких иммунных клеток, и они особенно хороши в обнаружении и уничтожении других клеток, ставших раковыми или зараженных вирусом. Опять же, не все естественные клетки-киллеры одинаковы. По оценкам одного из аналитиков, у каждого человека существует много тысяч разновидностей этих иммунных клеток.
Сегодня нашел один интересный сайт lifting-skin.site, если вам требуется микротоковая терапия посетите этот полезный проект. Вам и вашим друзьям обязательно нужно на это посмотреть. Заходите на этот проект и не стесняйтесь.