Human cell atlas: l'atlante che raccoglie tutte le cellule umane

Si chiama Human Cell Atlas (“Atlante delle Cellule Umane”) ed è un progetto internazionale che conterrà l’identikit di tutte le cellule che costituiscono il corpo umano, per studiarne il cambiamento nel corso del tempo e in condizioni patologiche.

Grazie alla partecipazione di centinaia di ricercatori, il progetto ha l’obiettivo di ottenere un’unica, immensa banca dati per censire tutti i tipi di cellule presenti nel corpo umano, le diverse proteine prodotte nei vari tessuti, i rispettivi profili di espressione dei geni e tutte le altre informazioni relative al funzionamento e al metabolismo cellulare nelle più svariate condizioni fisiologiche e patologiche. Lanciato nel 2016, con il suo libro bianco l’Atlante ha già raggiunto una prima importantissima tappa: mappare il primo dei 30 milioni di cellule presenti nel nostro corpo, accompagnate dalla descrizione delle tecniche utilizzate per ottenerlo.

“Non conosciamo ancora le nostre cellule in modo esauriente”, si legge nel libro bianco che descrive il progetto in dettaglio. “Non sappiamo come definirle sulla base dei loro prodotti molecolari, né il modo in cui variano a seconda dei tessuti, i sistemi e gli organi, né come influenzano lo stato di salute e le malattie”: una bella sfida per i ricercatori di tutto il mondo, che stanno già collaborando per trovare risposte alle numerose domande emergenti in ambito biomedico.

Negli ultimi 150 anni le cellule sono state studiate considerando soprattutto la loro forma e funzione, e solo più di recente sono stati delineati i loro profili molecolari: con l’avvento di nuove tecniche e tecnologie, e il gran numero di discipline che prendono parte al progetto, la scienza ha ora a disposizione gli strumenti necessari per ricavare l’identikit completo di ogni cellula.

Il consorzio ha tenuto la sua prima riunione a ottobre 2016 e continuano le attività di pianificazione e organizzazione. All’iniziativa ha aderito anche la Chan Zuckerberg Initiative, che a giugno 2017 ha annunciato di star fornendo sostegno finanziario e ingegneristico per la costruzione di una piattaforma aperta destinata al coordinamento dei dati e alla strutturazione dei risultati, in modo da renderli facilmente accessibili ai ricercatori nel progetto e non solo.

L’atlante, che combina informazioni provenienti da progetti di ricerca attuali e futuri, è stato reso tecnicamente realizzabile da una serie di successi tecnologici, e integrerà le ricerche che esplorano tutti gli “omi”:

• genoma, il set completo dei geni
• trascrittoma, l’RNA derivato dai geni
• proteoma, le proteine
• metaboloma, piccole molecole, come zuccheri, acidi e amminoacidi coinvolti o generati da processi cellulari
• flussoma, le reazioni metaboliche i cui tassi possono variare in condizioni diverse

Questi risultati verranno poi mappati nei diversi compartimenti delle cellule. I risultati integrati dovrebbero portare a uno strumento che simulerà tutti i tipi e gli stati delle cellule del nostro corpo, fornendo nuove conoscenze sui processi patologici e sul modo in cui intervenire.