De nombreuses maladies ont leur origine dans le développement humain précoce, et aujourd’hui (8e septembre), deux publications dans Nature révèlent comment les chercheurs du consortium Human Cell Atlas (HCA) font progresser la compréhension à ce sujet. L’initiative mondiale HCA cartographie chaque type de cellule du corps humain, afin de transformer notre connaissance de la biologie, des infections et des maladies.
Une nouvelle étude à grande échelle a cartographié les cellules de l’intestin humain du début du développement jusqu’à l’âge adulte, créant l’atlas cellulaire de l’intestin le plus complet à ce jour. Cela a révélé que la maladie de Crohn peut être causée par l’activation des voies de développement et a découvert des cibles potentielles de médicaments pour le traitement de la maladie de Crohn et d’autres maladies inflammatoires de l’intestin. Les cartes détaillées aideront à expliquer comment l’intestin se forme et fonctionne, et transformeront la recherche en maladies intestinales.
La deuxième publication révèle le plan extrêmement ambitieux de créer un Atlas complet des cellules du développement humain (HDCA) de toutes les cellules importantes pour un développement humain sain. L’intestin n’est qu’un exemple de l’importance de cela, et les chercheurs du Human Cell Atlas Developmental Biological Network et leurs collaborateurs du monde entier, montrent comment ils vont cartographier les tissus en développement de manière exhaustive dans l’espace et le temps. Clé pour comprendre ce qui se passe au début du développement et comment cela peut affecter la santé ou conduire à la maladie, l’HDCA est susceptible de conduire à des transformations dans les soins de santé.
L’intestin est un tissu complexe composé de plusieurs types de cellules et change énormément au début du développement. Pour comprendre comment l’intestin se développe et fonctionne, des chercheurs du Wellcome Sanger Institute, de l’Université de Newcastle, de l’Université de Cambridge et leurs collaborateurs au sein de l’Atlas des cellules humaines ont étudié plus d’un tiers de million de cellules intestinales individuelles provenant de tissus en développement et d’enfants et d’adultes. donateurs.
En utilisant une génomique unicellulaire de pointe et des techniques d’analyse spatiale, l’équipe a révélé quels gènes étaient actifs dans chaque cellule et a créé un Atlas des cellules intestinales très complet, à travers le temps et dans 12 régions de l’intestin.
En étudiant plusieurs régions de l’intestin humain tout au long du développement, de l’enfance et de l’âge adulte, nous avons créé une carte unique et détaillée de l’intestin humain sain. Cet Atlas des cellules intestinales révèle des événements de développement complexes, notamment le développement des systèmes immunitaire et nerveux dans un intestin sain, et identifie des différences importantes le long des intestins. Les données sont librement accessibles à d’autres chercheurs qui étudient l’intestin et contribueront sans aucun doute aux futures découvertes. »
Rasa Elmentaite, premier auteur de l’étude, Wellcome Sanger Institute
L’étude comprenait également des tissus de biopsie intestinale d’enfants atteints de la maladie de Crohn. Ceci, combiné aux données d’un développement sain, donne de nouvelles perspectives sur les maladies rares et courantes des intestins.
Le Dr Kylie James, auteur principal de l’article, qui a effectué les travaux au Wellcome Sanger Institute et qui travaille maintenant au Garvan Institute of Medical Research, en Australie, a déclaré : « Cet Atlas des cellules intestinales apporte déjà un nouvel éclairage sur les origines de Crohn et autres maladies intestinales. Par exemple, nous avons identifié trois cellules clés qui attirent les cellules immunitaires pour former du tissu lymphoïde au cours du développement, et avons montré que cette même voie de développement peut provoquer la maladie de Crohn. Ces connaissances aident les chercheurs à identifier de nouvelles cibles médicamenteuses potentielles pour les maladies intestinales. »
Alors que l’atlas intestinal est un exemple de la façon dont la compréhension du développement peut faire la lumière sur la maladie, un effort colossal est déjà en cours pour créer un Atlas des cellules du développement humain (HDCA), afin de transformer notre compréhension de la santé et de la maladie. La feuille de route détaillée de la façon dont les chercheurs du HCA Developmental Biological Network prévoient de créer ces cartes de référence génomiques des cellules, des tissus et des organes au cours des différentes étapes du développement humain sain est révélée dans un article de perspective dans Nature aujourd’hui.
Le professeur Muzlifah Haniffa, coordinateur du Developmental Biological Network, de l’Université de Newcastle et du Wellcome Sanger Institute, et auteur principal des deux articles, a déclaré : « L’Atlas des cellules du développement humain fournira une ressource vitale pour comprendre de nombreux aspects de la biologie et des maladies. , afin d’améliorer la santé humaine. Notre feuille de route montre les progrès que nous avons accomplis jusqu’à présent, y compris la création d’un atlas du développement intestinal, comment nous prévoyons de surmonter les défis pour réaliser un atlas complet du développement humain, et comment cela sera utilisé pour comprendre la maladie.
Coordonné à travers le monde par le professeur Muzlifah Haniffa, le professeur Sten Linnarsson et le professeur Deanne Taylor, le HCA Developmental Biological Network réunira de nombreuses équipes de chercheurs du monde entier, partageant des données et des ressources éthiques. La communauté interdisciplinaire analysera et combinera les données de différents stades de développement en créant des cartes tridimensionnelles du développement des organes et de l’embryon entier dans l’espace et le temps.
Le professeur Deanne Taylor, coordinatrice du Developmental Biological Network, de l’Hôpital pour enfants de Philadelphie, États-Unis, et auteur principal de l’article, a déclaré : « Créer l’Atlas des cellules du développement humain est une tâche extrêmement complexe, -technologies artistiques. L’atlas sera une ressource extrêmement importante, non seulement pour comprendre le développement sain, mais aussi pour comprendre de nombreux types de maladies et de troubles qui se manifestent d’abord chez les enfants.
Travaillant à comprendre comment les tissus se développent et se développent, plus de 600 chercheurs ont assisté à la première réunion HCA Developmental and Pediatric Cell Atlas, du 25 au 27 août 2021. Ils se sont connectés virtuellement, forgeant de nouvelles collaborations et échangeant des connaissances, des inspirations et des idées, ainsi que des enregistrements des conférences. sont maintenant disponibles.
Les données de l’Atlas des cellules du développement humain seront librement disponibles et auront des applications pour la recherche de cibles médicamenteuses, la conception de cellules humaines pour la recherche ou le criblage, et finalement même comme thérapie pour la médecine régénérative.
Une compréhension détaillée du développement aidera à expliquer de nombreux aspects de la santé et des maladies humaines, des fausses couches et des troubles du développement des enfants au cancer et au vieillissement. La recherche sur l’Atlas des cellules humaines donne déjà des informations importantes sur la maladie de Crohn et d’autres maladies, et montre comment l’Atlas des cellules du développement humain transformera notre compréhension du développement humain avec des implications profondes pour le diagnostic, la compréhension de la maladie et la médecine régénérative.
Dr Sarah Teichmann, coprésidente du comité d’organisation de l’Atlas des cellules humaines et responsable de la génétique cellulaire au Wellcome Sanger Institute, et auteur des deux articles
