Si sabes cómo funciona, se puede arreglar. Si la Ciencia desenmaraña los misterios de nuestro sistema cerebral podría encontrar respuesta contra las patologías neurodegenerativas que amenazan la calidad de vida de nuestra longevidad, como el alzhéimer o el párkinson, entre otras.
Por eso, contar con una suerte de ‘censo’ neuronal supondría un gran avance. Ahora un total de 14 artículos publicados por distintas revistas del grupo Science revelan varias partes de un atlas en alta resolución de las células del cerebro humano, el mayor ‘mapa’ de este tipo hasta la fecha.
Así funciona el banco de cerebros más avanzado: «Los guardamos para siempre. Nunca se tiran»
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A través de los artículos se desgrana un mega proyecto internacional, el Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative – Cell Census Network (BICCN), que se inició en 2017 para estudiar los tipos de células del cerebro y sus funciones en humanos, primates no humanos y roedores. Los datos obtenidos «permitirán ahora a los investigadores abordar cuestiones científicas fundamentales sobre el cerebro humano y su organización genética«, afirma la introducción del número 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 morfología y localización, de forma global es un Atlas de los tipos celulares que hay en el sistema nervioso», explica a este medio Alberto Rábano, director del Banco de Tejidos de la Fundación CIEN adscrita al Instituto de Salud Carlos III, que cuenta con el apoyo y financiación adicional de la Fundación Reina Sofía.
«Los datos recopilados por el BICCN permitirán ahora a los investigadores abordar cuestiones científicas fundamentales sobre el cerebro humano», escribe la portavoz de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS), Mattia Maroso, en el artículo introductorio. «¡La era de la investigación celular del cerebro humano está llamando a nuestra puerta!«
Rábano pone el acento en desgranar qué tiene este atlas. «Se trata de identificar en distintas regiones cerebrales, en distintas estructuras, la corteza cerebral, los ganglios basales, el tálamo, el cerebelo, el tronco cerebral, etc. todas las diferentes poblaciones en función de su forma, de si son neuronas, qué tipo de neuronas por sus características funcionales».
Para ello han empleado técnicas que les permiten observar al detalle cada una de estas células una a una. «Obtienen datos genéticos. Se puede analizar el genoma. Se puede analizar la expresión de ARN», apunta el director del Banco de Tejidos. «Eso es lo que se llaman Singles Transcriptomics, o la transcriptómica de célula única». En conjunto, forman una suerte de base de datos que permite grandes análisis.
Rábano 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 artículos se subraya no solamente las células humanas de adultos, también de las distintas fases del desarrollo embriológico. «Hay datos embrionarios, fetales y también de animales de primates no humanos y ratones. Es muy importante esto último. Por las posibilidades que se presentan para estudiar a través de modelos».
«Han obtenido el material a partir de piezas neuroquirúrgicas. Son pacientes que se han sometido a una cirugía de epilepsia o tumoral. Y el material ha permitido un análisis de los tejidos que van incluido en esas secciones«, detalla Rábano sobre el trabajo de Johanssen. «Y bueno es especialmente interesante porque lo que han buscado es no solo analizar todas esas poblaciones diferentes de células neuronas, también astrocitos».
El director del Banco de Tejidos bien conoce este tipo de trabajos porque realiza similares en el Banco de Cerebros de la Fundación. «Todos sabemos que hay una gran variación entre individuos cuando estudiamos el cerebro humano desde un nivel macroscópico en una resonancia». En definitiva, se trata de un análisis 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 último, Rábano también recalca las bibliotecas que se van creando con los datos que se obtienen a través de trabajos como el de Johanssen «porque están abiertos a todos». Y señala las claras ventajas para la comunidad científica. «Podemos consultar todos y son fundamentales cuando hacemos estudios en células individuales».
Un atlas para comprender el comportamiento neuronal
Javier Morante, científico 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 biología, a la altura de la secuenciación del genoma humano en el año 2000, y podrían suponer una puerta de entrada para entender las causas de enfermedades como el autismo o trastornos psiquiátricos, con un origen embrionario, o enfermedades neurodegenerativas como la demencia, el párkinson, o el alzhéimer, cuya manifestación tiene lugar en la vejez».
En la misma línea, María Figueres Oñate, investigadora postdoctoral en el Instituto Cajal-CSIC en Madrid, como recoge SMC, explica que «me parece un gran avance el poder obtener información transcriptómica, que refleja qué genes está expresando cada célula, del cerebro humano, tanto en su estado adulto como, sobre todo, en desarrollo, como muestran estos artículos. Cuando se trata de extrapolar al humano, la mayoría de los estudios se basan en modelos experimentales para intentar comprender o replicar lo que podría suceder».
Al tiempo, Figueres subraya que «el poder crear estos atlas de tipos celulares en distintas áreas cerebrales en diferentes momentos me parece una gran herramienta para acercarnos a una mejor comprensión del cerebro humano y para ajustar con una mayor precisión su homología con los modelos experimentales con los que trabajamos».
