Un mega proyecto internacional, BRAIN Project, publica una serie de bibliotecas en alta resolucin de las clulas del cerebro humano: el mayor ‘mapa’ de este tipo hasta la fecha
Si sabes cmo funciona, se puede arreglar. Si la Ciencia desenmaraa los misterios de nuestro sistema cerebral podra encontrar respuesta contra las patologas neurodegenerativas que amenazan la calidad de vida de nuestra longevidad, como el alzhimer o el prkinson, entre otras.
Por eso, contar con una suerte de ‘censo’ neuronal supondra un gran avance. Ahora un total de 14 artculos publicados por distintas revistas del grupo Science revelan varias partes de un atlas en alta resolucin de las clulas del cerebro humano, el mayor ‘mapa’ de este tipo hasta la fecha.
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As funciona el banco de cerebros ms avanzado: «Los guardamos para siempre. Nunca se tiran»
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A travs de los artculos se desgrana un mega proyecto internacional, el Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative – Cell Census Network (BICCN), que se inici en 2017 para estudiar los tipos de clulas del cerebro y sus funciones en humanos, primates no humanos y roedores. Los datos obtenidos «permitirn ahora a los investigadores abordar cuestiones cientficas fundamentales sobre el cerebro humano y su organizacin gentica«, afirma la introduccin del nmero especial de la revista.
Como aseguran muchos expertos se trata de un material que constituye un punto de partida valioso para comprender la heterogeneidad y variabilidad presentes en el cerebro humano. «Recoge los distintos tipos celulares por su forma, por su morfologa y localizacin, de forma global es un Atlas de los tipos celulares que hay en el sistema nervioso», explica a este medio Alberto Rbano, director del Banco de Tejidos de la Fundacin CIEN adscrita al Instituto de Salud Carlos III, que cuenta con el apoyo y financiacin adicional de la Fundacin Reina Sofa.
«Los datos recopilados por el BICCN permitirn ahora a los investigadores abordar cuestiones cientficas fundamentales sobre el cerebro humano», escribe la portavoz de la Asociacin Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS), Mattia Maroso, en el artculo introductorio. «La era de la investigacin celular del cerebro humano est llamando a nuestra puerta!«
Rbano pone el acento en desgranar qu tiene este atlas. «Se trata de identificar en distintas regiones cerebrales, en distintas estructuras, la corteza cerebral, los ganglios basales, el tlamo, el cerebelo, el tronco cerebral, etc. todas las diferentes poblaciones en funcin de su forma, de si son neuronas, qu tipo de neuronas por sus caractersticas funcionales».
Para ello han empleado tcnicas que les permiten observar al detalle cada una de estas clulas una a una. «Obtienen datos genticos. Se puede analizar el genoma. Se puede analizar la expresin de ARN», apunta el director del Banco de Tejidos. «Eso es lo que se llaman Singles Transcriptomics, o la transcriptmica de clula nica». En conjunto, forman una suerte de base de datos que permite grandes anlisis.
Rbano destaca, a su juicio, el trabajo que viene firmado por Nelson Johanssen y resto de colaboradores del Instituto Allen y Universidad de Washington. En estos artculos se subraya no solamente las clulas humanas de adultos, tambin de las distintas fases del desarrollo embriolgico. «Hay datos embrionarios, fetales y tambin de animales de primates no humanos y ratones. Es muy importante esto ltimo. Por las posibilidades que se presentan para estudiar a travs de modelos».
«Han obtenido el material a partir de piezas neuroquirrgicas. Son pacientes que se han sometido a una ciruga de epilepsia o tumoral. Y el material ha permitido un anlisis de los tejidos que van incluido en esas secciones«, detalla Rbano sobre el trabajo de Johanssen. «Y bueno es especialmente interesante porque lo que han buscado es no solo analizar todas esas poblaciones diferentes de clulas neuronas, tambin astrocitos».
El director del Banco de Tejidos bien conoce este tipo de trabajos porque realiza similares en el Banco de Cerebros de la Fundacin. «Todos sabemos que hay una gran variacin entre individuos cuando estudiamos el cerebro humano desde un nivel macroscpico en una resonancia». En definitiva, se trata de un anlisis muy complejo en el que se observan las variabilidades en los procesos cognitivos entre sujetos que pueden venir de factores ambientales, enfermedades… «Supone, pues, la individualidad de cada ser humano«.
Por ltimo, Rbano tambin recalca las bibliotecas que se van creando con los datos que se obtienen a travs de trabajos como el de Johanssen «porque estn abiertos a todos». Y seala las claras ventajas para la comunidad cientfica. «Podemos consultar todos y son fundamentales cuando hacemos estudios en clulas individuales».
Un atlas para comprender el comportamiento neuronal
Javier Morante, cientfico titular del CSIC en el Instituto de Neurociencias (CSIC-UMH) en Alicante, expone a SMC que «estos estudios representan un hito en la historia de la biologa, a la altura de la secuenciacin del genoma humano en el ao 2000, y podran suponer una puerta de entrada para entender las causas de enfermedades como el autismo o trastornos psiquitricos, con un origen embrionario, o enfermedades neurodegenerativas como la demencia, el prkinson, o el alzhimer, cuya manifestacin tiene lugar en la vejez».
En la misma lnea, Mara Figueres Oate, investigadora postdoctoral en el Instituto Cajal-CSIC en Madrid, como recoge SMC, explica que «me parece un gran avance el poder obtener informacin transcriptmica, que refleja qu genes est expresando cada clula, del cerebro humano, tanto en su estado adulto como, sobre todo, en desarrollo, como muestran estos artculos. Cuando se trata de extrapolar al humano, la mayora de los estudios se basan en modelos experimentales para intentar comprender o replicar lo que podra suceder».
Al tiempo, Figueres subraya que «el poder crear estos atlas de tipos celulares en distintas reas cerebrales en diferentes momentos me parece una gran herramienta para acercarnos a una mejor comprensin del cerebro humano y para ajustar con una mayor precisin su homologa con los modelos experimentales con los que trabajamos».
