La construcción de un atlas celular humano transforma la comprensión de nuestro cuerpo

Publicado originalmente por James Gallagher en bbc.com, el 20 de noviembre de 2024

Un ambicioso plan para cartografiar los 37 billones de células del cuerpo humano está transformando la comprensión del funcionamiento de nuestro organismo, según informan los científicos.

Se pensaba que nuestro cuerpo está formado por unos 200 tipos de células, como las del músculo cardíaco o las nerviosas.

En cambio, el proyecto Atlas Celular Humano ha revelado que existen miles de tipos de células, algunas de las cuales parecen ser responsables de enfermedades como la enfermedad inflamatoria intestinal y la fibrosis quística.

En una oleada de anuncios diversos, también se ha cartografiado en detalle la formación del esqueleto humano y el sistema inmunitario primitivo.

Esta novedosa visión es como pasar de los mapas de la época de Juana de Arco y Ricardo III, en el siglo XV, a los que puede cargar el teléfono que llevamos en el bolsillo.

Los antiguos mapas del cuerpo tenían el equivalente de las carreteras principales y la geografía significativa, pero también zonas que los cartógrafos etiquetaban como desconocidas o «terra incognita».

«[Ahora] se parece más a un mapa de Google, tienes una vista de alta resolución y además la vista de la calle, que describe lo que está pasando, y también los cambios dinámicos durante el día cuando circulan menos coches o cuando circulan más», dijo el Dr. Aviv Regev, uno de los fundadores que ahora trabaja en Genentech.

Y añade: «Esto es esencial para que podamos entender y tratar las enfermedades, las células son la unidad básica de la vida, si las cosas van mal, van mal en nuestras células».

Realizar una proeza de «cartografía humana» requiere biología e informática de vanguardia.

Hasta ahora, el proyecto ha estudiado más de 100 millones de células -analizando en profundidad cada una de ellas- de 10.000 personas de todo el mundo.

La revista Nature publica ahora una serie de 40 descubrimientos científicos mientras los investigadores trabajan para crear el primer borrador del atlas completo de células humanas.

«Se trata de un hito importante que marca un gran salto en la comprensión del cuerpo humano», declaró la Dra. Sarah Teichmann, de la Universidad de Cambridge y una de las fundadoras del Atlas Celular Humano.

 El intestino delgado humano

Los últimos descubrimientos incluyen un mapa del aparato digestivo desde la boca, pasando por el esófago, el estómago y los intestinos, hasta el ano.

Los investigadores analizaron los tipos de células, su ubicación y su interacción con las demás.

De los 1,6 millones de células analizadas había una nueva forma, llamada célula metaplásica intestinal. Parece desempeñar un papel en la exacerbación de la inflamación en los siete millones de personas que padecen enfermedades inflamatorias intestinales como la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn.

«Hemos podido descubrir un tipo de célula patógena que puede desempeñar un papel en algunas enfermedades crónicas y que podría ser un objetivo para la intervención [farmacológica] en el futuro», afirma la Dra. Rasa Elmentaite, que realizó la investigación en el Instituto Wellcome Sanger.

Más de 3.600 científicos de 100 países colaboran en el Atlas Celular Humano, uno de los proyectos más ambiciosos de la biología, descrito como el heredero del Proyecto Genoma Humano para secuenciar el código genético humano.

El esqueleto humano en desarrollo, donde el cartílago (azul) actúa como «andamio» antes de que se forme el hueso (morado). Ver video aqui

Otro descubrimiento mostró cómo se forma el esqueleto humano en el útero en las semanas posteriores a la concepción.

Primero se forma un andamiaje de cartílago, como el que se tambalea al final de la nariz. A continuación, las células óseas crecen sobre él. Esto ocurre en todas partes excepto en la parte superior del cráneo, para que el cerebro tenga espacio para crecer.

Algunas de las instrucciones genéticas que orquestan este temprano proceso de desarrollo son las mismas que décadas más tarde intervienen en la osteoartritis.

«En última instancia, el uso de este atlas podría ayudarnos a comprender mejor las condiciones del esqueleto tanto joven como envejecido», afirma el Dr. Ken To, del Instituto Wellcome Sanger.

Un estudio similar se centró en el timo, un pequeño órgano que participa en la formación del sistema inmunitario. Los investigadores demostraron que este proceso se inicia mucho antes de lo que se pensaba, lo que sugiere que las primeras etapas del embarazo podrían influir en la función inmunitaria de por vida.

También aporta ideas para diseñar en el laboratorio nuevas terapias basadas en células inmunitarias para combatir enfermedades como el cáncer.

Otro ejemplo del Atlas Celular Humano en acción se produjo durante la pandemia de Covid, cuando los mapas detallados del cuerpo permitieron a los científicos prever cómo se desplazaría el virus de un tejido a otro e identificaron la nariz, la boca y los ojos como puntos clave de entrada en el organismo.

La Dra. Katrina Gold, de la fundación de investigación médica Wellcome Trust, afirmó que los anuncios de hoy constituyen un «verdadero hito para el Atlas Celular Humano».

«Una vez completado, podría transformar la forma en que diagnosticamos, controlamos y tratamos las enfermedades».

Artículo original