L’IA aide à créer une nouvelle carte cellulaire du poumon, une ressource précieuse pour la recherche

En combinant les données de près de 40 études, une équipe scientifique a réalisé créer l’atlas unicellulaire de l’ensemble du poumon humainqui révèle des types cellulaires rares et servira à faire progresser la compréhension de la maladie pulmonaire.

Selon les responsables, il s’agit de la carte cellulaire la plus grande et la plus complète de cet organe et ce sera un ressource précieuse pour les chercheurs pulmonaires et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Les détails de cette collection, pour laquelle l’apprentissage automatique a été utilisé, sont publiés dans la revue Nature Medicine.

Derrière “l’Atlas des cellules pulmonaires humaines”, qui montre la principales différences entre la santé et la maladiesont, entre autres, des chercheurs du Wellcome Trust Sanger Institute au Royaume-Uni, du Helmholtz Institute for Computational Biology en Allemagne et du University Medical Center of Groningen.

La recherche pulmonaire a été grandement bénéficié des récentes études sur une seule cellule qui montrent quels gènes sont actifs dans chaque cellule. Malgré cela, il a été limité par le nombre d’échantillons et d’individus inclus par étude.

Pour mieux comprendre les poumons sains et déterminer ce qui ne va pas avec la maladieun atlas complet et très diversifié des cellules a été nécessaire, mais a été difficile à réaliser, note une déclaration du Wellcome Trust Sanger.

mutualisation des données

Les chercheurs ont maintenant réalisé coCombinez 49 ensembles de données pulmonaires provenant de près de 40 études différentesdans un seul atlas intégré, en utilisant l’apprentissage automatique avancé.

Cet atlas, qui regroupe et intègre les données de la études majeures de séquençage d’ARN unicellulaire pulmonaire, il englobe plus de 2,4 millions de cellules de 486 individus et offre de nouvelles perspectives sur la biologie pulmonaire qui n’étaient pas possibles auparavant.

Selon Malte Luecken, auteur principal de l’article, “un atlas complet des organes Cela nécessite de nombreux ensembles de données pour capturer la diversité entre les cellules et les individus, mais combiner différents ensembles de données est un énorme défi. »

Fabian Theis, également auteur, ajoute que cet atlas inclut les données de plus de 100 personnes cellules saines et révèle comment les cellules des individus varient selon l’âge, le sexe et les antécédents de tabagisme.

“Le grand nombre de cellules et d’individus impliqués nous permet maintenant de voir des types de cellules inhabituels et identifier de nouveaux états cellulaires non décrits précédemment”.

Indicateurs

Bien que le cœur de l’atlas soit constitué de données provenant de poumons sainsdes ensembles de données ont également été extraits de plus de dix maladies pulmonairesqui ont été projetées sur des données provenant de poumons sains pour comprendre les états pathologiques.

L’équipe a découvert que différentes maladies pulmonaires états cellulaires immunitaires communs partagésy compris la découverte qu’un sous-ensemble de macrophages (un type de cellule immunitaire) partageait une activité génique similaire dans la fibrose pulmonaire, le cancer et le covid-19.

Les états partagés indiquent que ces cellules pourrait jouer un rôle similaire dans la formation de cicatrices dans les poumons dans les trois maladies et fournissent des indications sur des cibles thérapeutiques potentielles.

Nouvelle vision

Pour Martijn Nawijn, de l’hôpital de Groningue (Pays-Bas), cette découverte des cellules partagées est “vraiment excitante” et révèle une voie totalement différent de voir des maladies pulmonairesouvrant des possibilités pour de nouvelles cibles de traitement et le développement de biomarqueurs de réponse au traitement.

“Nos résultats suggèrent également que les thérapies qui fonctionnent pour une maladie peuvent aider à en soulager d’autres“, il déclare.

Une des difficultés a été d’unifier les noms des cellules. L’atlas est un premier pas vers une annotation consensuelle du poumon humain, ce qui contribuera à unifier la recherche dans ce domaine, conclut Lisa Sikkema.

La carte, ouverte à la communauté des chercheurs, fait partie de l’initiative mondiale Human Cell Atlas, qui vise à cartographier tous les types de cellules du corps humain et qu’il a été promu par des chercheurs du Wellcome Sanger et du Broad Institute (USA).

D’autre part, le magazine Cancer Cell publie un autre étude sur le cancerqui découvre une nouvelle cause en nous.

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