Los investigadores lograron mapear el riñón, el intestino y la placenta. Qué descubrieron y el proyecto de un atlas completo
Como si nuestro cuerpo fuera un mundo, enorme y complejo, los seres humanos vienen desde el principio de la anatomía intentando decodificar sus procesos. Mapearlo. Ahora, esa geografía del ser humano alcanzó un nuevo nivel con la presentación de tres atlas que permiten analizar al detalle el nivel celular y que avanzar a una mejor comprensión de la salud y la enfermedad.
Los estudios publicados este jueves en nueve artículos de Nature y Cells Reports reflejan las investigaciones realizadas por el Programa Atlas BioMolecular Humano (HuBMAP) sobre el intestino, el riñón y la placenta, la “interfaz” materno-fetal. Descubren nueva información sobre los diferentes tipos celulares y cómo interactúan en los tejidos y órganos humanos, lo que proporciona un recurso muy valioso para estudiar la biología y las enfermedades humanas.
El consorcio HuBMAP es un proyecto que comenzó en 2018 con el financiamiento de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, que dependen del gobierno de ese país. Lo que busca el proyecto es cartografiar el panorama molecular de las células sanas y su entorno inmediato en el cuerpo para comprender mejor la relación entre la organización celular y la salud, además de desarrollar las herramientas necesarias para ir creando ese atlas.
Una persona, billones de células
Un ser humano adulto está compuesto de billones de células que se organizan en tejidos, pero cuando este es sano raramente se analiza. Un atlas de tejidos sanos puede ayudar a comprender qué falla en una fase temprana de una enfermedad y aportar ideas para desarrollar tratamientos.
Los estudios publicados este jueves son «el primer conjunto coordinado de artículos que traza mapas unicelulares de alta resolución de órganos humanos, incluidas las funciones que desempeñan», afirmó el doctor Michael Snyder, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford (EE.UU.) e investigador principal de uno de los proyectos.
El científico destacó, en una rueda de prensa de virtual, que estos trabajos dieron datos sobre cómo las células viven y trabajan juntas en “barrios celulares», que son «conjuntos de células que pueden diferenciar distintas partes de los órganos”.
Snyder indicó la importancia de estos estudios de células sanas porque «es difícil entender la enfermedad si no sabés cómo son los estados saludables. Estos mapas nos permitirán comenzar a comparar diferentes órganos y analizar qué falla durante la enfermedad”.
Snyder encabezó una de las investigaciones sobre el intestino humano, un órgano con muchas estructuras y funciones, desde la digestión hasta el apoyo al sistema inmunológico, del que por primera vez se hizo un mapa espacial a nivel de una sola célula.
El equipo analizó ocho secciones del intestino delgado y grueso de nueve donantes fallecidos, la mayoría hombres blancos, lo que reveló variaciones importantes en la composición celular en las diferentes regiones y se identificaron nuevos subtipos de células epiteliales. Además, descubrieron que los “barrios” de células cooperan para digerir los alimentos y proteger de las infecciones.
Este nuevo mapa de muy alta resolución de los barrios celulares muestra una compleja y variada composición que contribuye al funcionamiento de este órgano, explicó la Universidad de Stanford en un comunicado.
Snyder consideró que estos mapas “están destinados a ser una referencia para un intestino sano”, con el que se pueden comparar enfermedades como el intestino irritable o el cáncer de colon en etapa temprana.
En el caso del riñón, un equipo encabezado por Snajay Jain, de la Universidad de Washington en San Luis (EE.UU.) presentó el atlas unicelular de 51 tipos celulares, algunos raros y novedosos, en el riñón sano, y 28 relacionados con características asociadas a lesiones o recuperación.
Los investigadores caracterizaron los rasgos moleculares de las células renales sanas y enfermas en distintos segmentos renales y crearon imágenes tridimensionales de células que viven en comunidades y se comunican con sus vecinas. Una visión completa de estas relaciones podría allanar el camino para fármacos mejores y más precisos, con menos efectos secundarios.
Respecto de la interfaz materno-fetal, se obtuvo un mapa de la placenta humana durante la primera mitad del embarazo. Para lograrlo, el equipo liderado por Michael Angelo, de la Universidad de Stanford, analizó unas 500.000 células y 588 arterias de 66 muestras de placenta. En concreto, analizaron la interfase entre la placenta y el útero, donde las arterias maternas se remodelan para suministrar sangre al feto.
Así, pudieron identificar interacciones entre células placentarias e inmunitarias, un descubrimiento que da información sobre cómo las células inmunitarias maternas apoyan la coexistencia de las distintas células maternas y fetales.
El consorcio HuBMAP desarrolla además las herramientas necesarias y con el uso de la inteligencia artificial, para crear estos mapas espaciales en 2 y 3 D de componentes moleculares celulares, incluidos ARN, proteínas y metabolitos, dentro de tejidos y órganos a nivel de una sola célula.
Ya analizaron 31 órganos y estructuras del cuerpo humano, como la pelvis, los pulmones y el ovario. Los investigadores seguirán ahora recolectando y analizando datos de organización celular para otros órganos humanos sanos y construyendo las herramientas y tecnologías necesarias para lograr un atlas de referencia completo del cuerpo humano.
Fuente: clarin.com