Neuronas piramidales, un tipo de célula nerviosa, de la corteza cerebral del cerebro.Crédito: Juan Gartner/Biblioteca de imágenes científicas/Getty
No hay nada como un desafío. En 2016, los biólogos Aviv Regev y Sarah Tishman lanzaron una iniciativa con unos 100 científicos más. Se fijaron el ambicioso objetivo de catalogar cada tipo de célula del cuerpo humano, desde el desarrollo hasta el envejecimiento.1. Esto equivale a mapear los aproximadamente 37,2 billones de células del cuerpo. La tarea se vuelve más compleja porque las células no se quedan quietas esperando ser registradas. Están cambiando constantemente como resultado de factores que incluyen el linaje, la geografía, el género, la edad e incluso la vida misma.
El Atlas de la Célula Humana: Hacia un primer borrador del atlas
Esta semana, esta iniciativa, Human Cell Atlas (HCA), lanza una colección de estudios que representan un nuevo paradigma Un paso importante hacia la compilación del primer borrador del atlas. Gracias a unos 9.000 donantes en todo el mundo, los equipos de HCA cuentan ahora con datos sobre unos 62 millones de células humanas, clasificadas según 18 redes biológicas, incluidos mapas de células del sistema nervioso, los pulmones, el corazón, los intestinos y el sistema inmunológico.
¿Por qué es necesario este trabajo? Las células son los componentes básicos de los organismos vivos. El atlas proporciona una mejora a la comprensión de los investigadores sobre cómo funciona el cuerpo, en la salud, pero también, lo que es más importante, en la enfermedad. Saber dónde se encuentran células específicas, así como información detallada sobre los genes que expresan y las marcas epigenéticas que portan, revela nuevos conocimientos sobre la biología y las enfermedades.
Por ejemplo, los hallazgos de los investigadores que trabajan en el Lung Cell Atlas resaltan las diferencias entre los pulmones de una muestra de personas en Malawi que murieron a causa de COVID-19 y aquellos que murieron a causa de otras enfermedades pulmonares.2. Los científicos también estudian el desarrollo de los órganos durante el embarazo, por ejemplo analizando la piel humana antes del nacimiento.3 Desarrollar las articulaciones y el cráneo.4.
Los atlas celulares revelan secretos del cuerpo humano
El proyecto HCA no habría sido posible sin proyectos anteriores, en particular el Proyecto Genoma Humano y, más recientemente, la Iniciativa NIH BRAIN, así como el proyecto ENCODE, un proyecto para construir una “lista de partes” de elementos funcionales en el genoma humano. . Los equipos de HCA también han trabajado arduamente para reflejar la diversidad humana en sus datos. El consorcio incluye científicos de África, Asia, América Latina y Medio Oriente.5. Los investigadores de estas regiones no sólo fueron invitados a unirse, sino que también fueron invitados a ayudar a liderar y coordinar proyectos de HCA, y a hacerlo de acuerdo con las prioridades relevantes para la población local. Iniciativa Ahora incluye a más de 3.000 científicos en alrededor de 1.700 instituciones, y registran y estudian datos de personas en alrededor de 100 países.
Los investigadores dicen que los resultados son el comienzo de un viaje hacia un primer borrador. Hay un largo camino por recorrer entre mapear 62 millones de células y mapear mil millones de células, por no hablar de billones. Para que la HCA tenga éxito, sus financiadores deben sobrevivir Comprometidos a largo plazo. Entre ellos se incluyen financiadores públicos, como la Comisión Europea y los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, y organizaciones filantrópicas, como la Iniciativa Chan Zuckerberg y Wellcome.
Se han utilizado varias metáforas para describir el atlas: algunos lo han llamado “Mapas de Google del cuerpo humano”, otros “la tabla periódica de las células”. También es la Wikipedia de las células, un recurso vivo y abierto, creado y mantenido por la comunidad científica, y los investigadores que lideran su desarrollo pretenden que siga siendo de acceso abierto a largo plazo. Esto significa que será necesaria una financiación continua.
¿Qué es realmente un tipo de célula? Esforzándose por clasificar las innumerables formas de vida.
La mayoría de los proyectos de investigación (incluidos los que involucran consorcios de gran escala) tienen una duración limitada. Diez años es generoso. Un puñado de proyectos pueden durar algunos años más. La financiación permanente tiende a asignarse a proyectos de importancia nacional o internacional, incluida la infraestructura básica: herramientas y tecnologías sin las cuales no serían posibles descubrimientos e invenciones vitales. Esto es con lo que debería compararse HCA.
“Si bien los estudios genéticos han mapeado más de 100.000 variantes asociadas a enfermedades en el genoma humano, no sabemos en qué células están activas la mayoría de estas variantes”, escribieron los investigadores del HCA.6. Sin este conocimiento, añaden, “no podemos entender completamente la biología, estudiar modelos más sólidos de enfermedades, difundir mejores diagnósticos y desarrollar tratamientos más eficaces”.
Los equipos de HCA han tenido un buen comienzo, pero el proyecto es una ultramaratón, no una carrera de velocidad. Si queremos alcanzar sus objetivos, los científicos y financiadores de todo el mundo deben redoblar su compromiso.