{"id":9131,"date":"2025-02-20T11:01:03","date_gmt":"2025-02-20T09:01:03","guid":{"rendered":"https:\/\/www.easistent.ro\/?p=9131"},"modified":"2025-03-20T11:58:52","modified_gmt":"2025-03-20T09:58:52","slug":"istoria-a-doua-proiecte-globale-de-studiere-aprofundata-a-corpului-uman","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.easistent.ro\/?p=9131","title":{"rendered":"Istoria a dou\u0103 proiecte globale de studiere aprofundat\u0103 a corpului uman"},"content":{"rendered":"\n

Timp aproximativ de lectur\u0103: 10 minute<\/em><\/h3>\n\n\n\n

Proiectul privind genomul uman (<\/strong>The Human Genome Project <\/strong>)<\/strong>, desf\u0103\u0219urat \u00een perioada 1990-2003, a fost unul dintre cele mai ambi\u021bioase \u0219i mai importante demersuri \u0219tiin\u021bifice din istoria omenirii \u0219i a fost recunoscut pe scar\u0103 larg\u0103 ca fiind cel mai important proiect de cercetare biomedical\u0103 al secolului XX.<\/p>\n\n\n\n

Proiectul acesta a fost o c\u0103l\u0103torie de descoperire biologic\u0103 condus\u0103 de un grup interna\u021bional de cercet\u0103tori care doreau s\u0103 studieze \u00een mod cuprinz\u0103tor \u00eentregul ADN (cunoscut sub numele de genom) al unui set selectat de organisme. Realizarea emblematic\u0103 a Proiectului Genomului Uman – generarea primei secven\u021be a genomului uman – a furnizat informa\u021bii fundamentale despre proiectul uman, care au accelerat de atunci studiul biologiei umane \u0219i au \u00eembun\u0103t\u0103\u021bit practica medical\u0103.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Cum a \u00eenceput proiectul? \u00cen 1988, un comitet special al Academiei Na\u021bionale de \u0218tiin\u021be a Statelor Unite a stabilit obiectivele ini\u021biale ale Proiectului Genomului Uman, care includeau secven\u021bierea \u00eentregului genom uman, pe l\u00e2ng\u0103 genomurile mai multor organisme non-umane atent selec\u021bionate. Proiectul privind genomul uman nu ar fi putut fi finalizat at\u00e2t de rapid \u0219i de eficient f\u0103r\u0103 participarea dedicat\u0103 a unui consor\u021biu interna\u021bional format din mii de cercet\u0103tori din 20 de universit\u0103\u021bi \u0219i centre de cercetare separate din Statele Unite, Canada, Regatul Unit, Fran\u021ba, Germania, Japonia \u0219i China. Grupurile din aceste \u021b\u0103ri au devenit cunoscute drept Consor\u021biul interna\u021bional pentru secven\u021bierea genomului uman.<\/p>\n\n\n\n

Pe parcursul proiectului privind genomul uman, cercet\u0103torii au \u00eembun\u0103t\u0103\u021bit continuu metodele de secven\u021biere a ADN-ului. Cu toate acestea, capacitatea lor de a determina secven\u021ba anumitor p\u0103r\u021bi din ADN uman (de exemplu, ADN deosebit de complex sau foarte repetitiv) a fost limitat\u0103. \u00cen iunie 2000, Consor\u021biul interna\u021bional pentru secven\u021bierea genomului uman a anun\u021bat c\u0103 a produs un proiect de secven\u021b\u0103 a genomului uman care reprezenta 90% din genomul uman. Proiectul de secven\u021biere con\u021binea mai mult de 150 000 de zone \u00een care secven\u021ba ADN era necunoscut\u0103 deoarece nu putea fi determinat\u0103 cu exactitate. \u00cen aprilie 2003, consor\u021biul a anun\u021bat c\u0103 a generat o secven\u021biere \u00een esen\u021b\u0103 complet\u0103 a genomului uman, care a fost semnificativ \u00eembun\u0103t\u0103\u021bit\u0103 (mai complet\u0103 \u0219i mai exact\u0103) fa\u021b\u0103 de momentul 2000. Mai exact, aceasta a reprezentat 92% din genomul uman \u0219i mai pu\u021bin de 400 de lacune. De remarcat, la 31 martie 2022, consor\u021biul Telomere-to-Telomere (T2T) a anun\u021bat c\u0103 a completat \u00eentre timp lacunele r\u0103mase la finalul proiectului privind genomul uman, \u00een aprilie 2023, \u0219i a produs prima secven\u021biere cu adev\u0103rat complet\u0103 a genomului uman.<\/p>\n\n\n\n

Informa\u021biile privind secven\u021ba genomului uman \u0219i variantele sale au \u00eenceput s\u0103 fie aplicate pe scar\u0103 mai larg\u0103 pentru a identifica genele particulare care joac\u0103 un rol semnificativ \u00een contribu\u021bia ereditar\u0103 la bolile comune. De exemplu, pentru o boal\u0103 precum diabetul zaharat, sunt cel mai probabil implicate \u00eentre 5 \u0219i 10 gene, fiecare dintre acestea con\u021bin\u00e2nd o variant\u0103 care confer\u0103 un risc crescut. Aceste variante interac\u021bioneaz\u0103 \u00eentre ele \u0219i cu mediul \u00een moduri complexe, ceea ce face ca identificarea lor s\u0103 fie cu mult mai dificil\u0103 dec\u00e2t \u00een cazul defectelor unei singure gene. Cu toate acestea, prin combinarea unei fenotip\u0103ri atente \u0219i a e\u0219antion\u0103rii variantelor genetice la o densitate ridicat\u0103 pe \u00eentreg genomul, este posibil\u0103 identificarea unor asocia\u021bii clare \u00eentre gene \u0219i boli pentru bolile mai frecvente. Proiectul The Human Genome permite astfel o mai bun\u0103 \u00een\u021belegere a principalelor c\u0103i implicate \u00een homeostazia normal\u0103 a organismului uman \u0219i a modului \u00een care aceste c\u0103i sunt perturbate \u00een caz de boal\u0103. Identificarea fiec\u0103rei gene care ad\u0103poste\u0219te o variant\u0103 cu risc ridicat va indica o cale critic\u0103 pentru boala respectiv\u0103, o descoperire revolu\u021bionar\u0103, deoarece \u00een\u021belegerea molecular\u0103 actual\u0103 a celor mai comune boli este destul de limitat\u0103.<\/p>\n\n\n\n

\u00cen prezent, pot fi dezvoltate \u0219i aplicate metode eficiente pentru dezvoltarea de medicamente cu molecule mici care s\u0103 moduleze \u00een direc\u021bia dorit\u0103 c\u0103ile legate de boal\u0103 (mai exact, s\u0103 genereze eficient compu\u0219ii care blocheaz\u0103 sau stimuleaz\u0103 o anumit\u0103 cale). Industria farmaceutic\u0103 a \u00eenceput deja s\u0103 foloseasc\u0103 pe scar\u0103 relativ larg\u0103 aceast\u0103 oportunitate, iar exper\u021bii se a\u0219teapt\u0103 acum ca majoritatea viitoarelor proiecte de dezvoltare a medicamentelor s\u0103 fie generate de domeniul genomicii. Un exemplu de reu\u0219it\u0103 este dezvoltarea medicamentului STI-571, care a fost conceput pentru a bloca activitatea kinazic\u0103 a proteinelor BCR-ABL. Aceast\u0103 protein\u0103 este produs\u0103 ca urmare a transloca\u021biei dintre cromozomii 9 \u0219i 22, o rearanjare cromozomial\u0103 caracteristic\u0103 \u0219i esen\u021bial\u0103 pentru etiologia leucemiei mielogene cronice. STI-571 blocheaz\u0103 activitatea kinazic\u0103 a BCR-ABL \u0219i prezint\u0103 rezultate pozitive \u00een studiile clinice pe pacien\u021bi cu leucemie mielogen\u0103 cronic\u0103 foarte avansat\u0103.<\/p>\n\n\n\n

Al\u0103turi de dezvoltarea de noi medicamente, genomica ofer\u0103 oportunit\u0103\u021bi ample de a prezice r\u0103spunsul la interven\u021biile medicamentoase, deoarece varia\u021bia acestor r\u0103spunsuri este adesea atribuibil\u0103 dot\u0103rii genetice a individului. Au fost identificate exemple \u00een care variantele comune ale genelor implicate \u00een metabolismul sau ac\u021biunea medicamentelor sunt asociate cu probabilitatea unui r\u0103spuns bun sau r\u0103u. Se preconizeaz\u0103 c\u0103 astfel de corela\u021bii vor fi g\u0103site pentru din ce \u00een ce mai multe medicamente, ceea ce va permite acestui domeniu al farmacogenomicii s\u0103 individualizeze practicile de prescriere cu rezultate semnificativ mai bune pentru pacien\u021bi.<\/p>\n\n\n\n

Proiectul privind genomul uman a fost o realizare semnificativ\u0103 \u00een sine \u0219i, \u00een plus, a f\u0103cut posibil proiectul Human Cell Atlas<\/strong> prin identificarea celor aproximativ 20 000 de gene codificatoare de proteine care pot determina natura unei celule. Consor\u021biul proiectului Human Cell Atlas (HCA) a fost \u00eenfiin\u021bat \u00een 2016 \u0219i implic\u0103 \u00een prezent peste 3 600 de colaboratori din 190 de laboratoare \u00een 102 \u021b\u0103ri.  Proiectul urm\u0103re\u0219te fiecare tip de celul\u0103 din organism, unde se afl\u0103 fiecare, care sunt sarcinile lor, cum se formeaz\u0103 \u00eentr-un embrion \u00een curs de dezvoltare, cum colaboreaz\u0103, cum provoac\u0103 boli atunci c\u00e2nd func\u021bioneaz\u0103 gre\u0219it \u0219i a\u0219a mai departe.  Acest lucru poate aduce o adev\u0103rat\u0103 revolu\u021bie histologic\u0103 prin utilizarea acestor cuno\u0219tin\u021be pentru a \u00eembun\u0103t\u0103\u021bi \u00een continuare diagnosticarea, tratamentul \u0219i prevenirea bolilor \u00een r\u00e2ndul diverselor popula\u021bii.<\/p>\n\n\n\n

Proiectul Human Cell Atlas creeaz\u0103 h\u0103r\u021bi de dou\u0103 tipuri. Una, similar\u0103 \u00een concept cu h\u0103r\u021bile geografice, leag\u0103 fiecare tip de celul\u0103 de un loc cvadridimensional \u00een corpul uman. Al doilea tip de hart\u0103 este mult mai complex. Acestea, denumite \u201ecolectoare\u201d, sunt utilizate \u00een mod normal de matematicieni pentru a reprezenta hiperspa\u021bii matematice multidimensionale. \u00cen cazul HCA, numeroasele dimensiuni \u00een cauz\u0103 nu sunt spa\u021biul \u0219i timpul, ci, mai degrab\u0103, caracteristicile moleculare, cum ar fi profilurile mARN. Prin reprezentarea pe aceea\u0219i hart\u0103 a diferitelor tipuri de celule, se \u00eembun\u0103t\u0103\u021be\u0219te astfel \u00een\u021belegerea asem\u0103n\u0103rilor \u0219i diferen\u021belor dintre acestea, ajut\u00e2nd cercet\u0103torii s\u0103 \u00een\u021beleag\u0103 modul \u00een care se comport\u0103 corpurile reale \u0219i s\u0103 decid\u0103 ce experimente merit\u0103 realizate. P\u00e2n\u0103 \u00een prezent, aceast\u0103 abordare a f\u0103cut lumin\u0103 asupra multor procese cheie, de la formarea organelor la cauzele inflama\u021biilor.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Un nou tip de celul\u0103 dendritic\u0103 uman\u0103 descoperit\u0103 recent cu ajutorul secven\u021bierii ARN unicelulare.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Corpul unui om adult este format din aproximativ 36-37 trilioane celule. Nu cu mult timp \u00een urm\u0103, se credea, pe baza a zeci de ani de studii la microscop ale lamelelor cu sec\u021biuni de \u021besut colorate de coloran\u021bi chimici, c\u0103 acestea sunt de 220 de tipuri diferite. \u00cen prezent, exist\u0103 instrumente capabile s\u0103 priveasc\u0103 \u00een interiorul celulelor \u0219i s\u0103 le citeasc\u0103 mARN-ul, molecula care transport\u0103 informa\u021biile genetice din nucleul celulei c\u0103tre fabricile de proteine. Moleculele de ARNm indic\u0103 genele care sunt active, dezv\u0103luind astfel natura intern\u0103 a unei celule. Pe baza acestei noi abord\u0103ri, s-a descoperit c\u0103 num\u0103rul tipurilor de celule dep\u0103\u0219e\u0219te 5 000  c\u0103ci celule care seam\u0103n\u0103 la microscop se dovedesc adesea a fi foarte diverse.<\/p>\n\n\n\n

\u00cen noiembrie 2024, proiectul HCA a publicat studii importante privind placenta, dezvoltarea embrionar\u0103 a scheletului, inflama\u021bia intestinului \u0219i formarea timusului (organul care genereaz\u0103 limfocitele T ale sistemului imunitar, celulele devastate de SIDA). Aceste studii confirm\u0103, printre altele, ipotezele anterioare conform c\u0103rora anumite procese celulare implicate \u00een formarea tumorilor canceroase sunt implicate \u00een cre\u0219terea rapid\u0103 a placentei. Unul dintre aceste studii identific\u0103 genele exprimate \u00een celulele osoase \u0219i cartilaginoase \u00een curs de dezvoltare care pot duce la apari\u021bia artritei la v\u00e2rste mai \u00eenaintate. De asemenea, a fost ar\u0103tat, prin compararea intestinelor s\u0103n\u0103toase \u0219i nes\u0103n\u0103toase, c\u0103 o surs\u0103 de inflama\u021bie care cauzeaz\u0103 boala pare s\u0103 fie constituit\u0103 din celulele intestinale care se transform\u0103 accidental \u00eentr-un tip de celule care se g\u0103sesc \u00een mod normal \u00een stomac. De asemenea, a fost oferit\u0103, cu ocazia public\u0103rii acestor studii, o descriere detaliat\u0103 a timusului pe baza unei reprezent\u0103ri standardizate a acestui organ.<\/p>\n\n\n\n

HCA utilizeaz\u0103, printre altele, modele AI funda\u021bionale, o clas\u0103 de AI care se hr\u0103ne\u0219te cu cantit\u0103\u021bi mari de date de instruire pentru a recunoa\u0219te tipare care nu pot fi observate de oameni (cum ar fi modelele care proceseaz\u0103 pasaje de text \u0219i care au c\u00e2\u0219tigat proeminen\u021b\u0103 \u00een ultimii ani). Modelele AI HCA nu sunt antrenate pe pasaje de text, ci pe colec\u021bii de celule, iar scopul lor este crearea unor h\u0103r\u021bi ale celulelor corpului care sunt mai bune \u0219i, deci, mai utile. Unele modele \u00eenva\u021b\u0103 din datele ARNm privind tipurile de celule. Altele se bazeaz\u0103 pe lame histologice conven\u021bionale \u0219i pe itera\u021bii mai moderne ale acestora, cum ar fi imagistica pe foi de lumin\u0103, care scaneaz\u0103 sec\u021biuni prin probe tridimensionale. \u00cen prezent, aceste modele sunt suficient de bune pentru a fi utilizate pentru a analiza noi mostre de celule, pentru a identifica noi tipuri de celule, pentru a c\u0103uta celule similare \u00een diferite mostre \u0219i pentru a descoperi programele genetice care stau la baza anumitor caracteristici. \u00cen viitor, ele ar trebui s\u0103 poat\u0103 prezice modul \u00een care se vor dezvolta liniile celulare \u0219i chiar s\u0103 prevad\u0103 variet\u0103\u021bi de celule \u00eenc\u0103 necunoscute. Astfel de modele AI nu numai c\u0103 sunt mai rapide dec\u00e2t cercet\u0103torii umani, dar pot \u00eendeplini \u0219i sarcini care dep\u0103\u0219esc capacit\u0103\u021bile umane.<\/p>\n\n\n\n

HCA contribuie la eliminarea lacunelor din biologia celular\u0103 prin abordarea problemelor legate de varia\u021bia tipurilor de celule la indivizi cu diferite medii genetice, expuneri la mediu \u0219i experien\u021be de via\u021b\u0103. Proiectul utilizeaz\u0103 tehnici de ultim\u0103 or\u0103, cum ar fi genomica spa\u021bial\u0103 \u0219i a celulelor unice, pentru a cartografia celulele umane. Aceste tehnologii, care anterior nu erau disponibile la aceast\u0103 scar\u0103, permit o \u00een\u021belegere f\u0103r\u0103 precedent a comportamentelor unicelulare \u0219i a organiz\u0103rii \u021besuturilor. \u00cen\u021belegerea diversit\u0103\u021bii celulare poate ilumina mecanismele care stau la baza bolilor, iar HCA a fost deja utilizat pentru a identifica tipuri rare de celule asociate cu boli specifice, cum ar fi colita ulcerativ\u0103. De exemplu, datele atlasului de celule unice au permis identificarea celulelor epiteliale de tip M, un tip celular rar g\u0103sit \u00een colonul inflamat al persoanelor cu colit\u0103 ulcerativ\u0103.<\/p>\n\n\n\n

Companiile farmaceutice utilizeaz\u0103 deja datele \u0219i modelele AI ale proiectului Human Cell Atlas pentru a examina \u201evirtual\u201d poten\u021bialele medicamente \u00eenainte ca acestea s\u0103 fie testate experimental; pentru a prezice efectelor secundare ale diverselor medicamente prin descoperirea \u021besuturilor ne\u021bint\u0103 \u00een care este exprimat\u0103 gena cu care interac\u021bioneaz\u0103 un anumit medicament \u0219i, invers, pentru a identifica oportunit\u0103\u021bi \u00een astfel de \u021besuturi ne\u021bint\u0103 pentru a extinde gama de \u021binte terapeutice ale unui medicament.<\/p>\n\n\n\n

Se consider\u0103 c\u0103 h\u0103r\u021bile celulare dezvoltate \u00een cadrul proiectului Human Cell Atlas au un poten\u021bial transformator pentru \u0219tiin\u021ba biomedical\u0103 \u0219i asisten\u021ba medical\u0103, iar descoperirile f\u0103cute dezvolt\u0103 semnificativ bazele medicinei personalizate. Astfel, atlasul permite cercet\u0103torilor s\u0103 identifice modific\u0103rile celulare \u00een diferite boli, deschiz\u00e2nd calea pentru terapii \u021bintite, personalizate \u0219i tratamente mai eficiente. \u00cen plus, prin democratizarea accesului la instrumentele \u0219i cuno\u0219tin\u021bele \u0219tiin\u021bifice de ultim\u0103 or\u0103, proiectul Human Cell Atlas se asigur\u0103 c\u0103 descoperirile sale aduc beneficii tuturor popula\u021biilor, indiferent de geografie sau statut socioeconomic.<\/p>\n\n\n\n

Mirela Musta\u021b\u0103, Redactor executiv<\/em><\/p>\n\n\n\n

Surse de documentare:<\/p>\n\n\n\n

  1. https:\/\/www.genome.gov\/human-genome-project<\/a><\/li>
  2. Implications of the Human Genome Project for Medical Science | Genetics and Genomics | JAMA | JAMA Network<\/a><\/li>
  3. https:\/\/www.economist.com\/science-and-technology\/2024\/11\/20\/Scientists are building a catalogue of every type of cell in our bodies<\/a><\/li>
  4. https:\/\/www.news-medical.net\/news\/20241121\/<\/a> – Mapping human biology: Human Cell Atlas leads a new era in precision medicine<\/a><\/li>
  5. Sursa foto 1: The Human Genome Project<\/a><\/li>
  6. Sursa foto 2:https:\/\/www.nature.com\/articles\/550451a<\/a> Credit: Villani, A.-C. ET AL. SCIENCE 356, EAAH453 (2017); image Kathryn White; reconstruction James Fletcher<\/li><\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Timp aproximativ de lectur\u0103: 10 minute Proiectul privind genomul uman (The Human Genome Project ), desf\u0103\u0219urat \u00een perioada 1990-2003, a fost unul dintre cele mai ambi\u021bioase \u0219i mai importante demersuri \u0219tiin\u021bifice din istoria omenirii \u0219i a fost recunoscut pe scar\u0103 larg\u0103 ca fiind cel mai important proiect de cercetare biomedical\u0103 al secolului XX. Proiectul acesta […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":9113,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[152,13],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/9131"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=9131"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/9131\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":9132,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/9131\/revisions\/9132"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/9113"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=9131"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=9131"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=9131"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}