A Science Advances folyóiratban megjelent tanulmány szerint a kutatók egyedülálló, egysejt-szintű atlaszt állítottak össze, amely szinte minden sejttípust feltérképezett, rögzítette azok genetikai lenyomatát, és bemutatta, miként fejlődnek és lépnek kölcsönhatásba egymással. A projekt célja, hogy pontosabb képet adjon a középagy dopaminerg neuronjainak kialakulásáról, amelyek kulcsszerepet játszanak a mozgás és a tanulás szabályozásában, és amelyek pusztulása a Parkinson-kór egyik fő oka.

A kutatócsoport a BrainSTEM (Brain Single-cell Two tiEr Mapping) nevű kétszintű feltérképezési eljárást alkalmazta, amelynek során közel 680 000 magzati agysejtet vizsgáltak meg. A második, nagyobb felbontású elemzés kifejezetten a középagyra összpontosított, és pontosan azonosította a dopaminerg neuronokat. Ez a „átfogó referencia-térkép” mostantól globális mérceként szolgálhat annak megítélésére, mennyire tükrözik a laboratóriumi modellek a valódi emberi biológiát.

Dr. Hilary Toh, a Duke-NUS hallgatója és a tanulmány egyik első szerzője hangsúlyozta: „Az adatvezérelt tervrajzunk segít a tudósoknak olyan középagyi dopaminerg neuronokat előállítani, amelyek hűen tükrözik az emberi biológiát. Az ilyen minőségű graftok kulcsfontosságúak a sejtes terápiák hatékonyságának növelésében és a mellékhatások minimalizálásában, így új alternatív kezeléseket kínálhatnak a Parkinson-kórral élők számára.”

Dr. John Ouyang, a Duke-NUS Számítógépes Biológiai Központjának vezető kutatója hozzátette: „Az agy egysejt-szintű feltérképezésével a BrainSTEM lehetővé teszi számunkra, hogy még a legapróbb, nem célzott sejtcsoportokat is megkülönböztessük. Ez a gazdag sejtszintű részletesség kritikus alapot nyújt az AI-vezérelt modellekhez, amelyek átalakítják a betegek csoportosítását és a célzott terápiák tervezését.” – idézte a Science Daily.

Dr. Alfred Sun, a tanulmány másik vezető szerzője kiemelte: „A BrainSTEM jelentős előrelépést jelent az agymodellezésben. Egy szigorú, adatvezérelt megközelítést kínál, amely felgyorsítja a megbízható sejtes terápiák fejlesztését a Parkinson-kór kezelésére. Új mércét állítunk fel annak érdekében, hogy a következő generációs modellek valóban tükrözzék az emberi biológiát.”

Nyílt hozzáférés és jövőbeli lehetőségek

A kutatók az atlaszokat nyílt forrásként teszik közzé, így a világ bármely laboratóriuma alkalmazhatja a módszert más agysejttípusok vizsgálatára is. Patrick Tan professzor, a Duke-NUS kutatási dékánhelyettese így fogalmazott: „Ez a tanulmány újradefiniálja a mércét – a többszintű feltérképezés elengedhetetlen a sejtszintű részletek megragadásához az összetett biológiai rendszerekben. Azáltal, hogy ilyen részletességgel tárjuk fel az emberi középagy fejlődését, felgyorsítjuk a Parkinson-kutatást és a sejtes terápiák fejlesztését, jobb ellátást és reményt nyújtva a betegeknek.”