Científicos crean ‘atlas’ de células cerebrales para curar trastornos mentales
12/10/2023 - Hace 7 meses en InternacionalCientíficos crean ‘atlas’ de células cerebrales para curar trastornos mentales
Científicos a nivel global lograron completar el primer «atlas» que detalla las células que conforman el cerebro humano. Este logro innovador abre nuevas perspectivas para el desarrollo de tratamientos y la eventual cura de enfermedades cerebrales, como la esquizofrenia y el Alzheimer, además de su prevención.
Un total de 21 investigaciones, que constituyen el atlas celular del cerebro, serán presentadas en una edición especial de la revista científica Science, junto con publicaciones en Science Advances y Science Translational Medicine.
Estos estudios son el resultado del esfuerzo colaborativo de científicos de todo el mundo involucrados en la Iniciativa BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) – Cell Census Network (BICCN), un consorcio de centros en Estados Unidos y Europa que, desde 2014, se ha dedicado a caracterizar los tipos de células y sus funciones en los cerebros de seres humanos, primates no humanos y roedores.
Más de 3 mil tipos de células cerebrales
Los científicos han identificado y descrito más de 3,000 tipos de células presentes en el cerebro humano, lo que ha permitido destacar características distintivas que separan a los humanos de otros primates. Los investigadores anticipan que este nivel de detalle en la identificación de las células cerebrales posibilitará la identificación de los tipos celulares más susceptibles a mutaciones específicas que desencadenan enfermedades neurológicas.
En un contexto más amplio, el atlas de células cerebrales inaugurará nuevas oportunidades para comprender cómo millones de neuronas trabajan de manera coordinada para establecer una red que subyace a lo que constituye a un ser humano: sus pensamientos, emociones y conductas.
Complejidad en los circuitos neurales
Los científicos destacaron que, aunque todas las células presentes en el cerebro humano comparten la misma secuencia de ADN, difieren en el uso de genes específicos que se transcriben en filamentos de ARN y en diferentes cantidades para producir proteínas. Esta diversidad da lugar a la existencia de múltiples tipos de células cerebrales, lo que contribuye a la complejidad de los circuitos neuronales.
Uno de los objetivos principales del proyecto consistió en comprender las características de la organización de las células cerebrales que son específicas de los humanos en comparación con las de primates no humanos. La investigación reveló que las neuronas de los chimpancés, que comparten el ancestro más reciente con los humanos, se asemejan más a las neuronas de gorilas que a las de los seres humanos.
La relación entre mutaciones de ADN y trastornos cerebrales
Comprender las diferencias moleculares entre estos diversos tipos de células es fundamental para desentrañar el funcionamiento del cerebro, entender cómo las mutaciones en el ADN ocasionan enfermedades cerebrales y desarrollar enfoques innovadores para tratar trastornos neuropsiquiátricos.
El núcleo de este atlas está constituido por tres estudios que han establecido el primer bosquejo del atlas, incluyendo la expresión génica y la estructura regulatoria del gen. Uno de estos estudios, liderado por científicos de la Universidad de San Diego, analizó más de 1.1 millones de células provenientes de 42 regiones de tres cerebros humanos. Esta investigación generó un detallado mapeo de los interruptores genéticos en distintos tipos de células cerebrales.
Este estudio identificó 107 subtipos diferentes de células cerebrales y también reveló las conexiones entre ciertos tipos celulares y diversos trastornos neuropsiquiátricos, como la esquizofrenia, trastornos bipolares, Alzheimer y la depresión. Los científicos desarrollaron herramientas de inteligencia artificial (IA) para anticipar cómo ciertas variaciones en la secuencia del ADN pueden influir en la regulación génica y contribuir al desarrollo de enfermedades.
Finalmente, el doctor Panos Roussos, uno de los autores de esta investigación, destacó que gracias a la creación de este atlas se ha logrado obtener una comprensión más profunda de los intrincados mecanismos reguladores que subyacen al desarrollo y las enfermedades cerebrales.
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