Μια νέα τρισδιάστατη ψηφιακή πλατφόρμα ανοιχτής πρόσβασης επιτρέπει στους χρήστες να εξερευνούν ανθρώπινα όργανα με εντυπωσιακή λεπτομέρεια, φτάνοντας έως το επίπεδο των μεμονωμένων κυττάρων. Τη δημιουργία του Άτλαντα Ανθρώπινων Οργάνων (Human Organ Atlas) περιγράφει διεθνής ομάδα επιστημόνων σε άρθρο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Science Advances».
Ο Άτλας αναπτύχθηκε με τη χρήση μιας ισχυρής μεθόδου απεικόνισης σύγχροτρον και συγκεντρώνει μερικές από τις πιο λεπτομερείς τρισδιάστατες εικόνες ανθρώπινων οργάνων που έχουν παραχθεί μέχρι σήμερα. Μέσω της πλατφόρμας, επιστήμονες, γιατροί, εκπαιδευτικοί, φοιτητές αλλά και το ευρύ κοινό μπορούν να παρατηρούν όργανα όπως ο εγκέφαλος, η καρδιά, οι πνεύμονες, τα νεφρά και το ήπαρ, αποκτώντας έναν νέο τρόπο κατανόησης της ανθρώπινης ανατομίας και των ασθενειών.
Μέχρι σήμερα, ο Άτλας περιλαμβάνει απεικόνιση 56 οργάνων και 307 ολοκληρωμένων τρισδιάστατων συνόλων δεδομένων από 25 δότες. Συνολικά καλύπτονται έντεκα τύποι οργάνων, μεταξύ των οποίων εγκέφαλος, καρδιά, πνεύμονες, νεφρά, ήπαρ, παχύ έντερο, σπλήνας, πλακούντας, μήτρα, προστάτης και όρχεις.
Η πρόσβαση στον Άτλαντα πραγματοποιείται μέσω ενός απλού προγράμματος περιήγησης στο διαδίκτυο, χωρίς να απαιτείται ειδικό λογισμικό (https://human-organ-atlas.esrf.eu).
Η τεχνολογία πίσω από τον Άτλαντα
Οι εικόνες δημιουργήθηκαν με την προηγμένη μέθοδο απεικόνισης Hierarchical Phase-Contrast Tomography (HiP-CT), η οποία αναπτύχθηκε στο ερευνητικό ινστιτούτο European Synchrotron Radiation Facility στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας, από διεθνή ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής το University College London.
Η μέθοδος αξιοποιεί την πηγή σύγχροτρον τέταρτης γενιάς Extremely Brilliant Source του ινστιτούτου, η οποία είναι έως και 100 δισεκατομμύρια φορές πιο φωτεινή από τους συμβατικούς αξονικούς τομογράφους των νοσοκομείων. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να σαρώσουν ολόκληρα ανθρώπινα όργανα εκτός σώματος χωρίς να τα καταστρέψουν και στη συνέχεια να εστιάσουν σχεδόν σε κυτταρικό επίπεδο, με ανάλυση μικρότερη από ένα μικρόμετρο – περίπου 50 φορές λεπτότερη από μια ανθρώπινη τρίχα.
Από την πανδημία στην επιστημονική καινοτομία
Η μέθοδος HiP-CT αναπτύχθηκε αρχικά κατά τη διάρκεια της πανδημίας COVID‑19 και έχει ήδη οδηγήσει σε σημαντικές επιστημονικές δημοσιεύσεις. Μεταξύ άλλων, αποκάλυψε άγνωστες έως τότε μικροσκοπικές αγγειακές βλάβες στους πνεύμονες ασθενών που πέθαναν από COVID-19 και συνέβαλε στην καλύτερη κατανόηση καρδιακών παθήσεων.
Η τεχνολογία έχει εφαρμοστεί και σε άλλα όργανα, παρέχοντας νέες γνώσεις για τη σύνθετη ανατομική δομή του ανθρώπινου σώματος.
Επόμενα βήματα
Οι ερευνητές σχεδιάζουν να εμπλουτίσουν τον Άτλαντα τα επόμενα χρόνια με περισσότερα όργανα, δείγματα και νέα εργαλεία ανάλυσης. Μακροπρόθεσμος στόχος είναι η δημιουργία ενός ολοκληρωμένου ψηφιακού παραθύρου στην εσωτερική αρχιτεκτονική του ανθρώπινου σώματος.