Hay mapas que describen un territorio y mapas que permiten habitarlo mejor. La Red del Atlas Cerebral de BRAIN, la iniciativa impulsada en 2014 por Barack Obama, presenta ahora el primer atlas celular en tres dimensiones de los ganglios basales humanos, una región profunda del encéfalo que gobierna en silencio el movimiento, la conducta y buena parte de las emociones. Con tejido de donantes y 28 millones de células cartografiadas, el trabajo intenta responder a una pregunta antigua: dónde nacen los riesgos genéticos de enfermedades que van del párkinson a la esquizofrenia. Su alcance dependerá
Un atlas celular en 3D de los ganglios basales abre nuevas vías contra el párkinson, el alzhéimer y la esquizofrenia
Un Google Maps del cerebro, con resolución de célula individual
Mark
Si tuviera que resumir la noticia: ¿qué es exactamente lo nuevo?
Mimi
Un mapa en 3D de los ganglios basales humanos con resolución de célula individual: dónde está cada una y qué genes tiene activos. Son 28 millones de células.
Mark
¿Y por qué importa que sean los ganglios basales?
Mimi
Porque su mal funcionamiento se asocia a párkinson, alzhéimer, Huntington, adicciones, TOC, bipolaridad y esquizofrenia. Un solo mapa sirve para muchas enfermedades.
Luke
Conviene separar lo que hay de lo que se promete. ¿Hay ya un tratamiento nuevo?
Mimi
No. La terapia génica contra los temblores del párkinson, más eficaz y menos invasiva, solo se ha probado con éxito en animales.
Mark
¿Y lo de la inteligencia artificial?
Mimi
Es una expectativa: los futuros modelos podrán apoyarse en el mapa para predecir el efecto de variantes genéticas. Todavía no es un resultado.
Luke
Lo de Google Maps es una metáfora de los propios autores, no una medida. Y que el atlas permita localizar el origen de los riesgos genéticos es lo que esperan, según Behrens y Ecker.
Mark
¿Qué sí está descrito ya?
Mimi
Una neurona con el receptor HTR7 vinculada a mayor riesgo de esquizofrenia o bipolaridad, y cambios genéticos que podrían influir en el autismo. Ese «podrían» importa.
Luke
Y los datos abiertos son lo más concreto: cualquier equipo podrá comprobarlos y usarlos.
El Pulso
- El mapa llega hasta cada célula individual, mostrando no solo dónde está sino qué genes están activos en ese instante.
- Los ganglios basales sostienen trastornos tan dispares como el párkinson, el alzhéimer, el Huntington, las adicciones y la bipolaridad, y ahora se buscan sus puntos de origen.
- Un hallazgo sobre una neurona con el receptor HTR7 apunta a un riesgo elevado de esquizofrenia o bipolaridad, mientras otro estudio sitúa cambios genéticos en el autismo.
- Una terapia génica más eficaz contra los temblores del párkinson funciona en animales, pero todavía no ha llegado a pacientes.
- Los datos se comparten en abierto, y la inteligencia artificial podría pronto usar el atlas para predecir qué provocan las variantes genéticas.
Hay mapas que describen un territorio y mapas que permiten habitarlo mejor. La Red del Atlas Cerebral de BRAIN, la iniciativa impulsada en 2014 por Barack Obama, presenta ahora el primer atlas celular en tres dimensiones de los ganglios basales humanos, una región profunda del encéfalo que gobierna en silencio el movimiento, la conducta y buena parte de las emociones. Con tejido de donantes y 28 millones de células cartografiadas, el trabajo intenta responder a una pregunta antigua: dónde nacen los riesgos genéticos de enfermedades que van del párkinson a la esquizofrenia. Su alcance dependerá de que la comunidad científica lo use, porque los datos se han puesto a disposición de todos.
Por primera vez, la neurociencia dispone de un atlas celular en tres dimensiones de los ganglios basales humanos, una región profunda del cerebro que interviene en el movimiento, el comportamiento y las emociones. El trabajo, hecho con tejido de donantes, se presentó este viernes junto a una batería de estudios publicados a la vez.
El proyecto procede de la Red del Atlas Cerebral de BRAIN, la iniciativa que lanzó en 2014 el entonces presidente estadounidense Barack Obama. Sus autores describen el resultado como un Google Maps del cerebro: gracias a la transcriptómica espacial, cada una de las 28 millones de células cartografiadas aparece situada en su lugar y con sus genes activos a la vista.
El interés es más que cartográfico. Los ganglios basales están implicados en párkinson, alzhéimer, Huntington, adicciones, trastorno obsesivo-compulsivo, bipolaridad y esquizofrenia. Margarita Behrens, del Instituto Salk, sostiene que el mapa permitirá localizar con precisión dónde se originan los riesgos genéticos de cada patología, y orientar diagnósticos y tratamientos más certeros.
Los estudios que acompañan al atlas aportan pistas concretas: un tipo de neurona con el receptor HTR7 asociado a un riesgo elevado de esquizofrenia o bipolaridad, cambios genéticos en células específicas que podrían influir en el autismo y una versión más eficaz y menos invasiva de una terapia génica contra los temblores del párkinson, probada por ahora solo en animales.
Otras investigaciones siguen el cerebro a lo largo de la vida, desde el envejecimiento celular hasta la transformación de estas células entre la mitad del embarazo y la primera infancia.
Joseph Ecker, del Instituto Salk, espera que el atlas sirva a investigadores de campos muy distintos, del cáncer al alzhéimer. Queda por ver cuánto de ese horizonte se traduce en tratamientos, empezando por la terapia contra los temblores, que aún no ha salido del laboratorio.
La neurociencia suma un hito: el primer atlas celular en tres dimensiones de los ganglios basales humanos, una región profunda del cerebro que interviene en el control del movimiento, el comportamiento y las emociones. Se ha hecho con tejido de donantes humanos y se presentó este viernes junto con una batería de estudios publicados a la vez.
El trabajo procede de la Red del Atlas Cerebral de BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies), la iniciativa que impulsó en 2014 el entonces presidente de Estados Unidos, Barack Obama. Sus avances ya se comparan con el equivalente cerebral del Proyecto Genoma Humano.
El mapa llega hasta el nivel de cada célula individual, con sus detalles genéticos y epigenéticos. Los propios autores lo describen como un Google Maps del cerebro: igual que la aplicación permite pasar de la vista de calle a la de satélite o la de relieve, la técnica empleada, llamada transcriptómica espacial, muestra dónde está cada célula y cómo funciona, es decir, cuáles de los cientos de genes que alberga están activos en cada momento. En total se han cartografiado 28 millones de células.
Los ganglios basales son un grupo de estructuras interconectadas en la zona más interna del encéfalo. Su mal funcionamiento está detrás de trastornos neurológicos y psiquiátricos graves: párkinson, alzhéimer, enfermedad de Huntington, adicciones, trastorno obsesivo-compulsivo, trastorno bipolar y esquizofrenia. Margarita Behrens, investigadora del Instituto Salk de La Jolla (California) y coautora, sostiene que el atlas ofrece una ventana nueva para identificar y localizar con precisión cada célula de esta región. Con esa base de datos se podrá interpretar dónde se originan los riesgos genéticos de cada patología y orientar diagnósticos y tratamientos más certeros. Los futuros modelos de inteligencia artificial podrán apoyarse en el mapa para predecir qué alteraciones provocan las variantes genéticas asociadas a estas enfermedades.
Los estudios complementarios aportan hallazgos concretos. Uno identifica un tipo de neurona que expresa el receptor de serotonina HTR7 y que conlleva un riesgo elevado de esquizofrenia o trastorno bipolar. Otro revela cambios genéticos en tipos celulares específicos de esta región que podrían tener un papel clave en el autismo. Un tercero describe una versión más eficaz y menos invasiva de una terapia génica ya existente para reducir los temblores del párkinson, aunque por ahora solo se ha probado con éxito en animales.
Otras investigaciones miran la evolución del cerebro a lo largo de la vida. Científicos del Instituto Broad (EEUU) detallan los cambios en la expresión génica asociados al envejecimiento celular, y un equipo de la Universidad de California en Los Ángeles ha cartografiado a nivel molecular cómo se transforman estas células desde la mitad del embarazo hasta la primera infancia.
Los responsables destacan que es la primera vez que se usa un sistema de referencia común para clasificar y analizar la complejidad del cerebro. Para el consorcio, además, se compararon los tejidos humanos con los de otros mamíferos de estructura y genética cerebral muy similares. Todos los datos se compartirán de forma abierta con la comunidad científica internacional.
Joseph Ecker, presidente del Consejo Internacional de Genética del Instituto Salk y coautor, espera que a largo plazo sea un atlas al que acudan investigadores de cualquier campo, del cáncer al alzhéimer o los trastornos del desarrollo neurológico, para saber con qué células trabajan y cómo manipularlas. Queda por ver cuánto de ese horizonte se traduce en tratamientos, empezando por la terapia contra los temblores, que aún no ha salido del laboratorio animal.
Citas Notables
El atlas ofrece una nueva ventana al cerebro para identificar y localizar con precisión cada célula de los ganglios basales humanos.— Margarita Behrens, investigadora del Instituto Salk y coautora
A largo plazo esperan crear un atlas al que puedan recurrir investigadores de cualquier campo para ver con qué células trabajan y cómo manipularlas.— Joseph Ecker, Instituto Salk, coautor
Quieres la nota completa?
Lee el original en Cadena SER ↗