Los investigadores biomédicos planean crear el Atlas de células pediátricas PCA, un nuevo y poderoso recurso para la comprensión científica detallada del crecimiento y el desarrollo humano. Aprovechando los avances recientes en tecnología, el Atlas ofrecerá una ventana sin precedentes a la biología única.de niños mediante la evaluación comparativa de tejidos sanos y anormales a nivel de células individuales, las unidades básicas de biología.
"Los pediatras están familiarizados con el mantra de que 'los niños no son solo adultos pequeños'", dijo la primera autora Deanne M. Taylor, PhD, Directora de Bioinformática en el Departamento de Informática Biomédica y de Salud del Hospital Infantil de Filadelfia CHOP yprofesor asistente de investigación de pediatría en la Facultad de medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania. "Las enfermedades, los síntomas, los resultados y las terapias de los niños a menudo dependen de la edad, junto con diferencias en la fisiología, la presentación y las respuestas a los medicamentos en comparación con las que ocurren en adultos.Con este Atlas, tendremos una herramienta de referencia estándar que muestra, a diferentes edades, qué células están haciendo el trabajo para que un niño crezca de manera saludable ".
Taylor es el primer y correspondiente autor de un artículo de perspectiva de acceso abierto sobre el PCA en la revista Célula del desarrollo en línea el 28 de marzo. Sus primeros autores son Bruce J. Aronow, PhD, de la División de Informática Biomédica en el Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati, y el investigador CHOP Kai Tan, PhD, también de Penn Medicine. Otros coautoresrepresentan al Boston Children's Hospital, el Children's National Medical Center, el Beatrix Children's Hospital y los National Institutes of Health, entre varias otras instituciones. El PCA, agregó Taylor, tiene como objetivo reunir una coalición mundial de investigadores pediátricos para crear esta visión de alta definición de los niñossalud.
La mayoría de los padres están familiarizados con las tablas de crecimiento, en las cuales un pediatra registra periódicamente la altura y el peso de un niño en comparación con los promedios nacionales. El PCA compilará trayectorias de desarrollo de tejidos y órganos de niños sanos, haciendo referencia a patrones de datos clave en la céluladiferenciación y señalización celular. Estas trayectorias ofrecerán un estándar para que los investigadores comprendan mejor cuándo y cómo las enfermedades infantiles difieren de esos patrones, debido a influencias genéticas, factores ambientales o ambos.
En general, el apoyo a la investigación pediátrica va a la zaga del apoyo a la investigación en salud de adultos, con un retraso correspondiente en los descubrimientos biomédicos innovadores y la traducción a tratamientos clínicos para niños.
Mientras aborda esta disparidad con su propio programa robusto de investigación pediátrica, CHOP también ubica su trabajo en un contexto más amplio de medicina de por vida, reconociendo la progresión de la salud y la enfermedad en un continuo fetal a adulto. Muchas enfermedades crónicas de por vida, comocomo la diabetes, el asma y las afecciones neuropsiquiátricas, se hacen evidentes por primera vez durante la infancia o la adolescencia, por lo que diseñar o mejorar las intervenciones durante la infancia podría generar beneficios para toda la vida. El PCA proporcionaría evidencia clave para avanzar en tales esfuerzos.
Históricamente, los investigadores han extraído muchos datos celulares y genéticos de muestras de tejido a granel a través de la medición de niveles de genes y proteínas activos. Las mediciones de datos a granel disponibles son de baja resolución en su capacidad de capturar la diversidad de tipos de células, tareas celulares y etapas celulares"No podemos suponer que todas las células en un tejido, o incluso una sección de un tejido, estén haciendo el mismo trabajo", dijo Taylor. "Algunos tipos de células, como las células madre, pueden estar presentes en cantidades muy bajas"., pero pueden estar realizando tareas clave. Las celdas también pueden realizar diferentes tareas en diferentes etapas, pero estos detalles pueden perderse en el ruido de los datos en masa ".
Los análisis de células individuales, en contraste, separan los tejidos en células individuales y analizan la firma molecular de cada célula. Las tecnologías que han estado disponibles en los últimos años combinan la secuenciación de próxima generación y el procesamiento masivamente paralelo, como la secuenciación de ARN, de una solaLos estudios unicelulares, dijo Taylor, abren una visión de alta definición de la fisiología y el funcionamiento celular que expandirá el conocimiento científico de la salud y la enfermedad, particularmente durante el período dinámico de la infancia, cuando el crecimiento y el desarrollo están en marcha.
El PCA formará parte de un consorcio internacional más amplio, Human Cell Atlas HCA, que celebró su reunión de planificación inicial en 2016. Dos de los cofundadores de la iniciativa HCA, Dr. Aviv Regev del Broad Institute,y la Dra. Sarah Teichmann, del Wellcome Sanger Institute, son coautores del documento actual de PCA.
El PCA compartirá datos entre los miembros y con otros investigadores de todo el mundo. También almacenará datos en el repositorio de la HCA, dijo Taylor, con biobancos asociados y depósitos de datos en diferentes centros disponibles para los investigadores biológicos. A medida que avance el PCA, lo harádesarrollar su organización general, sistemas de datos y proyectos múltiples, incluidos estudios piloto de órganos específicos y áreas de enfermedades, como los cánceres infantiles.
"En última instancia, los investigadores aprovecharían el conocimiento de los datos unicelulares para una comprensión más profunda del desarrollo y la función de los órganos, para informar mejor los tratamientos de precisión para mejorar la salud de los niños", agregó Taylor.
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Materiales proporcionados por Hospital de Niños de Filadelfia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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