O projeto HuBMAP (The Human BioMolecular Atlas Program) planeja combinar informações de anatomia, histologia e dados de ômicas (genômica, epi-genômica, transcriptômica, proteômica e metabolômica) de uma população de células, em um robusto framework de coordenadas comuns. (Figura traduzida do artigo original). O grande número de dados gerados e disponibilizados pela iniciativa permitirão análises integrativas em diversas áreas da Bioinformática nos anos por vir e as estruturas e funções desenvolvidas ao longo desse processo poderão ser incrementadas e validadas pela comunidade acadêmica, assim como os modelos de arquivos de coordenadas comuns.

O consórcio responsável já conta com dezesseis publicações (https://hubmapconsortium.org/publications/) acerca de ferramentas computacionais, métodos de análise, protocolos experimentais e outros aspectos fundamentais para a construção e sucesso do projeto. Fiel à sua natureza integrativa, o consórcio integrará dados de outros atlas como o Human Cell Atlas, o Human Protein Atlas e o LIfe TIME, além de mapeamentos realizados em diferentes escalas para órgãos específicos, como cérebro, pulmões, rins, trato genito-urinário, assim como informações de tecidos saudáveis e cancerosos.

O objetivo principal é desenvolver uma framework aberta que disponibiliza tecnologias para o mapeamento do corpo humano a nível celular, gerando mapas para diversos tecidos com dados obtidos de indivíduos saudáveis de diferentes idades. Para tanto, serão necessários esforços em diferentes eixos:

• I. tecnologias de nova geração e técnicas de construção de mapas histológicos de alta resolução com quantificação de diversas biomoléculas validadas por ensaios ômicos de larga escala;
• II. estabelecimento de uma plataforma aberta para o desenvolvimento de abordagens que integrem dados ômicos nesses mapas multidimensionais de fácil visualização, tornando os dados acessíveis e de fácil utilização (interoperability);
• III. coordenação e colaboração com agências de fomento na construção de ferramentas e da arquitetura para este mapeamento de resolução celular;
• IV. apoio a projetos que utilizam os dados obtidos e disponibilizados pelo HubMAP.

O projeto foi dividido em etapas, com áreas de concentração diversas - a primeira área, iniciada em 2018, em que as tecnologias de próxima geração, técnicas e métodos estão sendo embasados, estabelecidos e validados. A segunda área, iniciada em 2019, conta com a integração dos dados ômicos e de imagem ao HubMAP, expandindo e fomentando a validação do programa, além da expansão de dados armazenados para diferentes classes de biomoléculas. Em uma terceira área, diversos grupos serão responsáveis pela construção, validação, padronização e geração de dados a partir de tecnologias ômicas e de imagens para produzir os mapas 3D. Os componentes de engajamento, visualização e integração do HuBMAP, chamados HIVE (HuBMAP integration, visualization and engagement) farão o gerenciamento dos dados gerados pelo consórcio, além de coordenar as atividades, desenvolver novas ferramentas e construir o atlas de todos os mapas construídos. A última área, de projetos de demonstração, a ser iniciada na metade do programa, no ano de 2020, contemplará iniciativas que utilizarão os dados disponíveis no HuBMAP para melhorar ferramentas analíticas e estatísticas assim como modelos de organização celular e de comunicação entre tecidos.

Através de todo esse esforço os conjuntos de dados e protocolos disponibilizados poderão ser aproveitados por cientistas de diversas áreas, como Bioinformatas, para a geração de hipóteses na área biomédica, desenvolvimento de simulações têmporo-espaciais, classificação de amostras de acordo com algoritmos de aprendizagem de máquina e também para propósitos educacionais.

Referências:

Artigo na Nature: https://www.nature.com/articles/s41586-019-1629-x