Percée dans le projet de cartographie des cellules humaines

Lancé en 2016, le projet « Atlas des cellules humaines » mobilise aujourd'hui des chercheurs du monde entier. Son objectif est de mieux comprendre la santé humaine et de contribuer au diagnostic et au traitement des maladies.

Le corps humain compte environ 37 000 milliards de cellules, chacune ayant une fonction spécifique. Les scientifiques espèrent achever la première ébauche de la carte cellulaire d'ici un à deux ans.

Mme Aviv Regev, cofondatrice et actuelle vice-présidente exécutive de la société de biotechnologie américaine Genentech, a déclaré que ce projet est important à deux égards. Elle a déclaré : « Le premier est la curiosité humaine fondamentale. Nous voulons savoir de quoi nous sommes faits. Les humains ont toujours voulu comprendre leur propre nature. C'est d'ailleurs pour cette raison que les biologistes ont commencé à cartographier les cellules au XVIIe siècle. Le deuxième, très pratique, est que nous avons besoin de cette compréhension pour comprendre et traiter les maladies. Les cellules sont les unités de base de la vie, et lorsque des problèmes surviennent, ils trouvent souvent leur origine dans les cellules. »

Dans le cadre de ce projet, les chercheurs ont réalisé une cartographie du développement squelettique au premier trimestre, décrivant l'ensemble des cellules, des réseaux génétiques et des interactions impliqués dans la croissance osseuse au cours des premiers stades du développement humain. Ils ont montré comment le cartilage agit comme un « échafaudage » pour la croissance osseuse, à l'exception du sommet du crâne. Ils ont également décrit les cellules essentielles à la formation du crâne et étudié comment les mutations génétiques peuvent provoquer une fusion prématurée des zones molles du crâne du nouveau-né, limitant ainsi la croissance cérébrale.

La compréhension de ces cellules pourrait contribuer à identifier et à traiter les maladies congénitales, ont indiqué les chercheurs. Ils ont également découvert que certains gènes activés dans les cellules osseuses précoces pourraient être liés au risque de développer une arthrite de la hanche à l'âge adulte.

Outre le système squelettique, les chercheurs ont également publié des cartes détaillées d'autres organes du corps. L'une des plus importantes est celle du système digestif, qui comprend les tissus de la bouche, de l'œsophage, de l'estomac, des intestins et du côlon. Parmi ces cartes, ils ont découvert un type de cellule intestinale potentiellement impliqué dans l'inflammation, ce qui pourrait apporter de nouvelles connaissances sur des maladies telles que la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique.
Une carte de la glande thymus - un organe essentiel à la formation des cellules immunitaires pour protéger le corps contre les infections et le cancer - a également été publiée par des scientifiques.

« Bien que l'objectif principal du projet soit de cartographier les cellules chez les personnes en bonne santé, le projet a également fourni des informations précieuses sur des maladies telles que le cancer, la COVID-19, la fibrose kystique, les maladies cardiaques, pulmonaires et intestinales », a déclaré Alexandra-Chloe Villani du Massachusetts General Hospital (États-Unis).

Les recherches menées dans le cadre de ce projet utilisent de nouveaux outils d'analyse de données, notamment l'intelligence artificielle (IA) et l'apprentissage automatique. Sarah Teichmann, du Cambridge Stem Cell Institute (Royaume-Uni), explique que les données du Human Cell Atlas permettent aux chercheurs d'entraîner des modèles de base, comme « ChatGPT for cells », pour identifier et analyser de nouvelles cellules ou rechercher des cellules dans des millions d'enregistrements cellulaires. « Cela nous permet de découvrir des connexions inattendues, comme celle entre les cellules de la fibrose pulmonaire et celles des tumeurs pancréatiques », explique Sarah Teichmann.

Les scientifiques affirment que comprendre le développement humain au niveau cellulaire constitue un défi majeur. « Ces études nous aident à comprendre la structure des tissus, des organes et du corps humain », a déclaré Muzlifah Haniffa, de l'Université de Newcastle au Royaume-Uni. « Comprendre le développement humain est essentiel pour étudier les troubles du développement, les maladies infantiles d'apparition prénatale, ainsi que les maladies qui touchent les adultes, car ces mécanismes développementaux peuvent réapparaître lors de maladies ultérieures. »

Selon Thanh Phuong/VNA