Un equipo de científicos dirigido por el profesor Stein Aerts VIB-KU Leuven es el primero en mapear la expresión génica de cada célula cerebral individual durante el envejecimiento, aunque empezaron en pequeño: con el cerebro de una mosca de la fruta.atlas 'proporciona información sin precedentes sobre el funcionamiento del cerebro a medida que envejece. Publicado hoy en la revista científica Celda , el atlas se anuncia como un primer paso importante en el desarrollo de técnicas que pueden ayudarnos a comprender mejor el desarrollo de enfermedades humanas.
El cerebro de una mosca de la fruta consta de unas 100,000 células diferentes, y aunque eso lo hace mucho más pequeño que el cerebro humano, contiene cientos de diferentes tipos de neuronas y otras células que forman una red compleja, muy parecida al cerebro humano.
Zoom y seguimiento
Para comprender realmente el funcionamiento del cerebro, incluso para organismos tan pequeños como la mosca de la fruta, necesitamos acercarnos a cada célula individual, explica el profesor Stein Aerts VIB-KU Leuven: "Todos los órganos y tejidosestán compuestos de muchas células diferentes que se comunican entre sí para realizar sus funciones específicas. Aunque comparten el mismo ADN, todos expresan un conjunto distinto de genes, y para comprender lo que realmente está sucediendo, necesitamos saber qué células están haciendoqué y cuándo ". Trabajando con moscas de la fruta como organismos modelo, los científicos tomaron el desafío de frente, comenzando inmediatamente con el órgano más complejo de todos: el cerebro".
Kristofer Davie, uno de los muchos investigadores involucrados en el esfuerzo de este equipo, explica que esta no fue una tarea fácil: "Hay alrededor de 15,000 genes y aproximadamente 100,000 células en el cerebro de la mosca. Por lo tanto, un cálculo rápido muestra que estamos viendo más de unmil millones de puntos de datos para analizar y mapear en el tiempo "
La única forma de extraer esta enorme cantidad de datos es con un poco de ayuda de la inteligencia artificial. El equipo utilizó métodos de aprendizaje automático para predecir con precisión la edad de una célula, según la información recopilada de las células cerebrales de las moscas a diferentes edades.
Al igual que nuestro cerebro, el cerebro de la mosca tiene distintas células responsables del sueño, la memoria, el olfato, etc. Los investigadores catalogaron más de 80 grupos de tipos de células diferentes y, curiosamente, también descubrieron que no todos envejecen de la misma manera.
Un mapa para mejores tratamientos
El mapeo de la expresión génica en miles de células es un trabajo arduo, entonces, ¿qué impulsó al equipo en su misión? "Las células cambian constantemente su papel: a medida que envejecen, en respuesta a los cambios en el medio ambiente, en caso de enfermedad", explica Stein Aerts."El santo grial es evaluar el estado molecular de los tejidos y las células de un paciente en tiempo real, lo que permite un diagnóstico temprano de cualquier enfermedad y tratamientos efectivos y personalizados. Pero para llegar allí necesitamos desarrollar tanto los modelos como las herramientas para comprender eldinámica de los cambios celulares "
El mapa del cerebro de la mosca que envejece es, por lo tanto, ante todo una hazaña tecnológica importante. El equipo de Aerts es el primero en el mundo en mapear el cerebro de un organismo completo a este nivel de detalle.
El desarrollo de aplicaciones biomédicas requerirá más trabajo y, por definición, colaboración. Es por eso que Aerts es parte de un gran consorcio paneuropeo, llamado LifeTime, que tiene como objetivo revolucionar la salud al rastrear y comprender los cambios celulares durante la enfermedad.
"Hemos hecho que todos nuestros datos sobre el cerebro de la mosca estén disponibles gratuitamente en una plataforma de análisis en línea única, donde otros científicos también pueden depositar sus datos", dice Aerts. Junto con colegas internacionales que usan tecnología de células individuales para estudiar diferentes órganos dela mosca de la fruta, fundó el consorcio Fly Cell Atlas. "Es un momento realmente emocionante para la investigación biomédica. ¡Al observar la expresión génica en una resolución unicelular, estamos descubriendo tanta información que apenas podemos mantenernos al día!"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por VIB Flanders Institute for Biotechnology . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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