El Atlas de células humanas es nuestra hoja de ruta para vencer las enfermedades

The Human Cell Atlas Is Our Road Map to Defeating Disease

Desde el antiguo Mapa Babilónico del Mundo hasta las imágenes astronómicas que trazan el cosmos, los mapas han sido fundamentales para dar forma a nuestra visión del universo y nuestro lugar dentro de él. Ahora, después de años de intensa búsqueda, los científicos han construido posiblemente uno de los atlas más importantes hasta la fecha: un mapa de todas las células del cuerpo humano.

En una serie de nuevos estudios publicados el jueves en la revista Ciencia, un grupo internacional de investigadores encabezado por Human Cell Atlas, una iniciativa global para trazar cada célula humana, ha catalogado más de un millón de células individuales en 33 órganos, creando bases de datos enciclopédicas en las que se pueden realizar búsquedas. Los científicos esperan utilizar este mapa de referencia para comprender mejor la estructura y función celular, cómo interactúan las diferentes células entre sí y qué conduce a su ubicación y función específicas dentro del cuerpo humano.

Si queremos una comprensión más profunda de lo que hace que una sola célula sea saludable o susceptible a enfermedades como el cáncer, la diabetes o el COVID-19, sin mencionar la creación de vacunas o terapias potentes, este mapa podría mostrar el camino.

“Puedes pensar en ello como un Google Maps del cuerpo humano”, dijo a los periodistas Sarah Teichmann, bióloga molecular de la Universidad de Cambridge y cofundadora de Human Cell Atlas, durante una conferencia de prensa esta semana. «Es realmente esa vista de mapas de calles de las células individuales y dónde se ubican en los tejidos a lo que apuntamos».

Los científicos han tratado durante mucho tiempo de caracterizar y clasificar las células humanas para descubrir sus funciones biológicas y comprender qué sucede debajo de la superficie cuando las cosas se vuelven locas. Pero obtener una imagen completa del repertorio de células de nuestro cuerpo es más fácil decirlo que hacerlo.

Para estudiar una sola célula, los científicos generalmente comienzan con una gran porción de tejido, que se compone de millones, si no miles de millones, de células diferentes de diferentes tipos. Buscar el correcto puede ser como buscar una aguja en un pajar celular. Otro problema es depender del tejido donado, que generalmente se congela para su uso posterior, lo que significa que algunas células pueden morir y, por lo tanto, ser imposible estudiarlas. Tener el tipo correcto de tecnología es otra barrera.

Afortunadamente, el surgimiento de nueva tecnología y tejido fresco proveniente de trasplantes de órganos en las últimas décadas ha facilitado mucho el mapeo de tipos de células en el cuerpo humano. En 2016, Teichmann y Aviv Regev, biólogo computacional del Instituto Broad del MIT, lanzaron Human Cell Atlas para consolidar los esfuerzos de investigación en la catalogación de células y crear un recurso abierto para los científicos de todo el mundo que estudian enfermedades humanas.

Entre los avances logrados por los nuevos estudios del Human Cell Atlas, se encuentra un atlas unicelular de 200.000 células de tejido congelado compilado por Regev y su equipo en el Broad Institute. Usando el aprendizaje automático, los investigadores también vincularon diferentes tipos de células con 8,000 enfermedades genéticas. Junto con esto, investigadores del Consorcio Tabula Sapiens, que colaboró ​​con el Human Cell Atlas, compiló un atlas genético observando qué genes se expresan en casi 5,000 células que se encuentran en órganos como los pulmones, la piel, el corazón y la sangre obtenida de donantes vivos y fallecidos.

Esta gran cantidad de datos no solo ayuda a los científicos a definir un tipo de célula en función de su firma genética, sino que también les ayuda a comprender con mayor precisión cómo se desarrollan las enfermedades comunes y raras. Potencialmente, esto podría permitir ajustar futuros tratamientos farmacológicos y evitar dañar las células que comparten genes pero que no están involucradas en la enfermedad.

“Por ejemplo, los genes de fibrilación auricular están asociados con el riesgo de fibrilación auricular, que es una afección cardíaca. También son utilizados por las células del músculo esquelético, el esófago y la próstata”, dijo Regev a los periodistas durante la rueda de prensa. «Así que ahora podemos intentar e idear formas de apuntar más específicamente a las células en las que queremos tener un impacto, pero no a otras células que usan estos genes en el cuerpo».

En un tercer artículo, Teichmann y su equipo de investigadores del Reino Unido trazaron un mapa células inmunitarias en adultos y tejidos prenatales. Descubrieron versiones únicas de células inmunitarias como las células T que podrían permitir a los científicos diseñar células T para que sean mejores en la lucha contra las infecciones o la detección de enfermedades como el cáncer.

“Los conocimientos tienen implicaciones para las terapias que mejoran o suprimen una respuesta inmune para combatir enfermedades y para diseñar vacunas”, dijo Teichmann.

Teichmann y Regev dijeron que este atlas completo de células también podría proporcionar información clave sobre la infección por COVID-19 y, potencialmente, sobre el COVID prolongado, una variedad de síntomas a largo plazo que experimentan las personas que se recuperan del virus.

El cargo El Atlas de células humanas es nuestra hoja de ruta para vencer las enfermedades apareció por primera vez en La bestia diaria.

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