Aunque el conocimiento que tenemos sobre las células y los tejidos humanos ha aumentado constantemente en las últimas décadas, muchas cosas siguen siendo desconocidas. Por ejemplo, las células existen en estados transitorios y dinámicos y comprenderlas es fundamental para descifrar enfermedades y encontrar curas. Las técnicas clásicas utilizadas enEl laboratorio para estudiar los tipos de células enfrentó limitaciones y no permitió un perfil detallado de la función celular.
Para superar este obstáculo, un grupo de científicos del Centro Nacional de Análisis Genómico CNAG-CRG del Centro de Regulación Genómica CRG, en Barcelona, España, dirigido por Holger Heyn, desarrolló una nueva herramienta computacional, basadasobre la teoría matemática de los gráficos, para inferir redes reguladoras globales a gran escala, a partir de órganos sanos y patológicos, como los afectados por la diabetes o la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores pudieron identificar genes relevantes para la función del órgano y posibles impulsores de enfermedades.están publicando sus resultados en la edición actual de biología del genoma diario
"Nuestras herramientas transcriptómicas unicelulares previamente desarrolladas fueron muy útiles para descubrir tipos de células desconocidas", dice Giovanni Iacono, investigador principal de postdoctorado en el CNAG-CRG y primer autor del estudio. "Esas herramientas nos permitieron describir nuevos tipos ysubtipos de células, con sus roles biológicos únicos y relaciones jerárquicas ", agrega.
Hasta ahora, el análisis unicelular se había utilizado para comprender los tipos de células y su función dentro de los tejidos. "Los consorcios a gran escala como el Human Atlas Atlas Project generan mapas unicelulares de organismos completos y se requieren estrategias de análisis sofisticadas para transformargrandes datos sobre conocimientos biológicos y clínicos disruptivos ", dice Holger Heyn, líder del equipo del Single Cell Genomics Group en el CNAG-CRG y autor principal del artículo.
La herramienta que este equipo científico ha desarrollado ahora les permitirá ir un paso más allá, para ver cómo los genes interactúan para formar tejidos. "Nuestra herramienta trata de abordar con precisión el proceso regulador que controla la morfología y las funciones de una célula".destaca Iacono.
La herramienta se basa en la teoría de Gráficos, un modelo matemático abstracto en el que hay nodos conectados por bordes. Una vez que tiene un gráfico, una estructura, puede medir la importancia de cada nodo para la red. En este caso, cadael nodo era un gen y la importancia se definió como la función de ese gen como clave para el sistema biológico en estudio.
Los investigadores del CNAG-CRG procesaron conjuntos de datos de diez mil células para inferir las redes reguladoras que impulsan la formación del fenotipo celular y sus funciones respectivas. Aplicaron su herramienta para estudiar la diabetes tipo 2 y la enfermedad de Alzheimer y pudieron encontrar los cambios funcionales relevantesa esas enfermedades. Es importante destacar que esto abre la puerta para encontrar nuevos objetivos farmacológicos.
"El análisis de red que hemos desarrollado va más allá de los enfoques aplicados actualmente para proporcionar información profunda sobre cómo las actividades genéticas dan forma a los tejidos y órganos. Esto es fundamental para comprender las enfermedades en las que estas redes se ven afectadas y encontrar sus 'talones de Aquiles' para tratamientos efectivos."dice Heyn.
Potencialmente, la herramienta se puede aplicar a cualquier enfermedad, desde la enfermedad de Alzheimer hasta la leucemia linfocítica crónica. "Aplicaremos nuestra herramienta para proponer nuevos genes objetivo para muchas enfermedades que luego pueden validarse en estudios adicionales", afirma Iacono.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de Regulación Genómica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :