Standardizovaný atlas mozkové buňky pro urychlení Parkinsonova a Alzheimerova výzkumu

Vědci mají nyní silný nový způsob, jak porozumět typům mozkových buněk, které jsou ovlivněny neurodegenerativními chorobami, a odhalit spojení mezi stavy, jako jsou Parkinsonovy, Alzheimerovy choroby a další formy demence.

Sladění vědy napříč Parkinsonovou (ASAP) iniciativou a Allen Institute spojují síly, aby odemkli vhled do Parkinsonových a dalších neurodegenerativních onemocnění prostřednictvím expanze Allen Brain Cell (ATLAS vizualizační nástroje – sjednocující data z milionů lidských mozkových buněk a umožňují vědcům, aby mozek při nelidném rezoluci.

Prostřednictvím této spolupráce přidá cloudové úložiště společnosti ASAP spolupráce (CRN) přidáním dat z 3 milionů lidských buněk napříč 9 oblastmi mozku od jedinců s Parkinsonovým do 6,4 milionu lidských buněk, které jsou již k dispozici v vizualizačním nástroji ABC Atlas – nárůst téměř o 50%.

Spolupráce znamenají, že poprvé údaje od pacientů s Parkinsonovou chorobou budou zahrnuty do ABC Atlas. Zvýšením přístupu k datům a použitím společného jazyka pro typy buněk, jak ASAP, tak Allen Institute stanoví nový standard napříč výzkumnou komunitou pro charakterizaci změn v konkrétních typech mozku souvisejících s nemocí. ASAP na podporu této práce spolupracuje s nadací Michaela J. Foxe pro Parkinson’s Research (MJFF) na implementaci svých programů.

„Když jsme v roce 2024 spustili platformu CRN cloud, rozhodli jsme se přeměnit data z vzácných vzorků mozku pacientů na katalyzátor pro objevování,“ řekl Ekemini Au Riley, PhD, generální ředitel ASAP. „Tato spolupráce odemkne silné nové příležitosti a dává vědcům přístup k datovým souborům s vysokou hodnotou, které by mohly transformovat naše chápání Parkinsonových a dalších neurodegenerativních chorob.“

Síť Atlas Atlas Iniciativy NIH Brain Initiative Initiative (BICAN) podporovala vytvoření standardizovaného odkazu typů buněk, které tvoří lidský mozek v duchu projektu lidského genomu. Atlas mozkové buňky Seattle Alzheimerovy choroby (SEA-AD) byl první studií onemocnění, která přijala tento buněčný referenční rámec pro identifikaci zranitelných a postižených typů buněk u Alzheimerovy choroby.

„Tento rámec vytváří systém, aby pochopil, jaké typy buněk a molekulárních programů jsou ovlivněny jakékoli mozkové onemocnění na velmi vysoké úrovni detailů a porovnávají se napříč nemocemi pomocí stejné slovní zásoby,“ říká Ed Lein, vedoucí vyšetřovatel Allen Institute a vedoucí vyšetřovatel o úsilí v Bican a AD, stejně jako současná spolupráce s ASAP.

Parkinsonova choroba je nyní druhým nejběžnějším a nejrychleji rostoucím neurodegenerativním stavem po celém světě. K dnešnímu dni žije více než 10 milionů lidí po celém světě s Parkinsonovou – číslo, které se očekává, že se zdvojnásobí do roku 2040. Bez známého způsobu, jak zabránit, zpomalit nebo zastavit jeho postup, zůstává kritickou globální zdravotní výzvou.

Při studiu nemocí, jako jsou Parkinsonovy, jsou údaje ze vzorků lidského mozku posmrtného mozku vzácným zdrojem, který je extrémně omezený. Jsou nákladné a časově náročné na shromažďování a správu, což umožňuje otevřený přístup nezbytný pro urychlení výzkumu a objevování. Postmortem lidské mozky byly klíčové pro mnoho základních objevů v neurovědě, včetně identifikace patologických rysů Parkinsonovy a Alzheimerovy choroby. Tyto objevy-jako je identifikace, že neurony produkující dopamin jsou ty, které jsou postižené v Parkinsonových a rozvíjejících se dopaminových náhradních terapiích, jako je L-dopa (jediná účinná léčba Parkinsonovy)-vydláždily cestu pro vývoj cílených terapií a identifikaci biomarkerů pro diagnostiku nemocí.

„Genomika s jedním buňkami odemkla nové hranice v porozumění typů buněk v mozku a zaměření na ně s terapií,“ řekl Tyler Mollenkopf, přidružený ředitel, data a technologie v Allen Institute.

V roce 2023 jsme vydali Atlas Allen Brain Cell Atlas, abychom vědcům pomohli všude prozkoumat tisíce typů buněk v mozku savců. Je to obrovský krok vpřed, který začlenil data ASAP Parkinsonovy údaje a zmocnil vědce s více způsoby, jak rozbít kód o mozkovém onemocnění. ““

Tyler Mollenkopf, přidružený ředitel, Data & Technology, Allen Institute

Nyní mají vědci, kteří studují neurodegenerativní onemocnění, přístup k těmto kritickým údajům, aby prozkoumali, jak jsou spojeny Parkinsonovy, Alzheimerovy a související neurodegenerativní onemocnění. Tyto podmínky sdílejí podobné příznaky – jako jsou problémy s pohybem, ztráta paměti, problémy se spánkem a změny automatických funkcí těla – které mohou být poháněny běžnými základními příčinami. S touto spoluprací mají vědci jedinečné místo pro vizualizaci křížových údajů pomocí sdíleného systému pro označování typů buněk-což jim umožňuje odemknout hlubší vhled do toho, jak se protínají buňky, anatomii mozku a neurodegenerativní podmínky.

„Allen Institute poskytl mnoho rozsáhlých základních údajů a zdrojů o typech buněk a obvodech v mozku široké komunitě,“ říká Hongkui Zeng, výkonný viceprezident Allen Institute, ředitel Allen Institute for Brain Science a dlouhodobý vedoucí vyšetřovatel v Bican a dalších programech mozku. „Partnerství s ASAP při odhalování toho, jak se mozkové buňky v Parkinsonově chorobě zhoršují, výrazně zesiluje dopad, který můžeme společně učinit, abychom urychlili rozvoj účinnější léčby.“