Чем занимались биологи в 2024 году
Атласы клеток человека становятся больше и точнее
В любой науке есть направления, которые особенно щедры на выдающиеся результаты. Так бывает, когда какая-нибудь крупная проблема никак не поддаётся усилиям исследователей ввиду несовершенства лабораторных методов, но потом методы «дорастают» до нужного уровня. Бывает и наоборот, когда развитие методов позволяет задуматься о том, о чём раньше никто не задумывался. Результаты, которые появляются в такой области, на сторонний взгляд могут показаться однообразными, однако это никак не умаляет их значимости. Например, последние несколько лет мы регулярно слышим про атласы клеток человека. Клеточный атлас — это перепись клеток, составляющих какой-нибудь орган или его часть. С одной стороны, клеточный состав тканей давно известен: нервная ткань образована нейронами и клетками нейроглии, в кишечнике есть клетки эпителия и мышечные клетки и т. д. С другой стороны, сейчас стало ясно, что давно знакомые виды клеток делятся на многие подвиды, у которых есть свои особенности и свои функции.
Современные методы позволяют работать с одной-единственной клеткой — например, можно узнать, какие у этой клетки мутации в определённом гене, какие гены активны, какие белки сидят в наружной мембране и многое другое. В атласе данные конкретной клетки привязаны к её координатам, то есть к другим клеткам по соседству с ней. Здесь нужны не только особые методы молекулярной биологии, здесь также требуются специальные вычислительные алгоритмы, которые позволяли бы манипулировать огромными массивами данных. А данных очень-очень много — достаточно сказать, что в человеческом теле около 37,2 трлн клеток. Естественно, среди них много одинаковых, которые сидят рядом и заняты одним и тем же делом, но эту одинаковость тоже ведь нужно как-то увидеть. Человек со временем меняется, и атлас должен учитывать возрастные изменения в клетках, желательно с эмбрионального состояния. У людей, живущих в разных регионах, есть свои генетические особенности — в атласе они тоже должны быть. Наконец, одна и та же клетка в здоровом состоянии и в болезни работает по-разному — значит, нужно сравнивать клетки здоровых и больных людей.