全球人类免疫组计划启动，将建最大免疫数据库
全球人类免疫组计划启动，将建最大免疫数据库
据《科学》杂志报道，2024年全球人类免疫组计划（Human Immunome Project, HIP）正式启动。该计划由公司、政府机构和大学组成的国际联盟支持，旨在探测血液和组织样本中的数千种免疫变量，建立世界上最大和最全面的免疫学数据库。
在心脏病学领域，脂质检测可以揭示病人的心血管健康状况和疾病风险。然而，免疫学并没有一套类似的简单测量方法表明一个人的免疫系统状态。HIP的目标就是提出一个统一的测量方法，像脂质检测一样，提供免疫系统功能的读数。
HIP是之前人类疫苗项目的一个分支，HIP还会将得到的数据用作新的人工智能（AI）模型素材数据作为新的人工智能(AI)模型的素材，这些模型可以预测整个人群的免疫系统反应，不仅为制药公司和政府，甚至为医生和患者提供有价值的见解。
背景
人类免疫系统是一个动态的、多尺度的网络，涉及分子、细胞和器官之间独特复杂的相互作用。它监测、反应并保护身体免受入侵的病原体和其他压力源的侵害，因此在维持人类健康方面发挥着关键作用。尽管应用多组学方法和免疫监测技术取得了巨大进步，但数据的大小和范围仍然有限。因此，了解全球范围内免疫多样性所需的免疫学数据不到百分之一是可用的。研究团队计划在接下来的五年中，人类免疫组项目的重点是生成多组学免疫学基线数据，这些数据反映了不同年龄、地理位置、健康状况、性别和社会经济地位的不同人群，数据生成将分阶段进行。
HIP实施计划
第一阶段
- 在先锋站点收集数据
研究团队计划先在非洲、澳大利亚、东亚、欧洲、中东、北美和南美建立七个最先进的收集站，该项目在每个地点将研究大约500人，测量免疫变量，包括不同类型免疫细胞的丰度、基因活性、代谢分子的浓度和DNA序列，从大量的数据中，该项目将选择几个变量，提供免疫系统如何工作的最清晰的画面。
- 制定 HIP 场地规划以进行扩展
通过与先锋站点的密切合作，并借鉴他们的经验，团队将完善协议和站点结构，建立一个可复制的站点模型，该模型可以扩展到全球 70-100 个站点，包括在有限的资源和基础设施。这一过程将包括完善并在需要时进一步开发所需的检测方法，确保标准化的质量，并在我们扩大数据收集规模时优先捕获最重要的免疫参数。
- 工程化免疫监测试剂盒（IMK）
为了克服可复制性、财务和通用部署挑战，我们正在开发和设计我们自己的免疫监测试剂盒，这将使我们能够大规模地从不同人群中捕获标准化和多组学数据。该试剂盒将重点关注优先化的检测子集，从而简化数据收集并限制成本，该子集将捕获大部分（>80%）所需信息并确保可重复的结果。
IMK 的最终工程将与先锋站点密切合作完成，先锋站点将使用其数据为 IMK 的开发提供信息，包括在测试和评估以及工程和改进之间进行迭代。完成后，它将重点关注三种数据类型：（1）主要免疫细胞频率的测量；(2) 蛋白质和转录物子集的单细胞测量；(3) 染色质可及性的单细胞测量。
第二阶段
- 在全球建立70-100个数据采集点
研究团队计划扩大到遍布全球的 70-100 个研究点，从每个研究点500个增加到大约 10,000 个，该项目全球研究方案和规模参与者人数旨在捕捉个体的多样性，从而获得免疫功能和反应。这种优先排序对于确保我们的数据集反映年龄、种族、健康状况、性别和社会经济地位的免疫差异至关重要。
- 部署免疫监测试剂盒
免疫监测试剂盒是 HIP 科学方法的核心，因为它不仅确保测量的一致性，而且使当地站点能够开发数据生成、处理和存储能力。
总结
人类免疫组计划不仅打算建立预测模型，还打算建立能够复制免疫系统运作方式的模型。HIP最终计划获得近2万亿个免疫测量数据，并公开提供给研究者，这些数据也将被用于构建免疫系统的人工智能模型，从而加速医学研究、药物开发、改善人群健康并减少医疗成本。