El cervell humà està compost per 86.000 milions de neurones i un nombre similar de cèl·lules no neuronals. Quan els científics intenten modelar les seues malalties utilitzant altres animals, com les rates o els micos, sempre sorgeix la pregunta sobre si realment s'estaran identificant les arrels cel·lulars d'aquests trastorns en les persones.
Ara, en un paquet de 21 articles publicats en les revistes Science, Science Advances i Science Translational Medicine, els autors presenten un recurs que pot ajudar: un atlas del cervell de primats humans i no humans a nivell cel·lular, amb un detall sense precedents. L'esforç col·lectiu ha permès caracteritzar més de 3.000 tipus de cèl·lules cerebrals humanes, revelant algunes característiques que ens distingeixen d'altres primats.
S'han caracteritzat més de 3.000 tipus de cèl·lules del cervell humà, revelant algunes característiques que ens distingeixen d'altres primats
Comprendre el cervell humà amb aquesta resolució no només ajudarà a la comunitat científica a determinar quins tipus de cèl·lules es veuen més afectades per mutacions específiques que condueixen a malalties neurològiques, sinó que a més oferirà una nova comprensió de qui som com a espècie.
El conjunt de treballs són part de la Xarxa de Censos Cel·lulars de la Iniciativa BRAIN (BICCN) dels Instituts Nacionals de Salut (NIH) dels EUA, un programa llançat en 2017. Com a part d'aquesta iniciativa, diversos equips i centenars de científics van col·laborar en una varietat d'estudis, aprofitant les tecnologies més avançades de biologia molecular.
"Aquestes tècniques s'han utilitzat principalment en investigacions preclíniques amb rosegadors i altres models experimentals", apunta l'editor sènior de Science, Mattia Maroso, però "el treball presentat aquí mostra com la recerca en humans també podria haver-se posat al dia amb l'estudi preclínic".
L'eix central per a construir l'atlas està representat per tres estudis del paquet, liderats per Kimberly Siletti de l'Institut Karolinska (Suècia) i el University Medical Center d'Utrecht (Països Baixos), Yang Eric Li de la Universitat de Califòrnia a San Diego (EUA) i Wei Tian de l'Institut Salk (EUA).
Junts han creat el primer esborrany del mapa de les cèl·lules del cervell humà, inclosa l'expressió genètica subjacent i l'arquitectura reguladora dels gens.
En el futur es podrien utilitzar una mena de "codis de barres" per identificar i classificar els tipus de cèl·lules del cervell. / Salk Institute
"La possibilitat de trobar tipus cel·lulars únics en humans que no veiem en ratolins és realment apassionant", afirma Wei Tian, qui afig: "Hem fet progressos impressionants, però sempre hi ha més preguntes a fer". Coneixer la funcionalitat de tots els tipus cel·lulars serà un dels grans reptes.
Un altre estudi dirigit per Nelson Johansen de l'Institut Allen de Ciències del Cervell (EUA) ha avaluat la variació de tipus de cèl·lules cerebrals en 75 éssers humans adults sotmesos a cirurgies d'epilèpsia i tumors. Els resultats mostren com aquestes cèl·lules del cervell varien entre individus, la qual cosa proporciona una base per a la tipificació cel·lular en condicions de salut i malaltia.
Detectar com varien les cèl·lules del cervell entre individus proporciona una base per a la tipificació cel·lular en condicions de salut i malaltia
Un treball dirigit per Nikolas Jorstad, també de l'Institut Allen, explora més a fons com la regió del cervell influeix en la variació en els tipus de cèl·lules. Un objectiu clau del projecte va ser comprendre quines característiques de l'organització de les cèl·lules cerebrals són específiques dels humans, en comparació amb els primats no humans.
En una altra investigació liderada també per Jorstad es va utilitzar transcriptomia comparativa (anàlisi de l'expressió de gens transcrits) en còrtex cerebral d'éssers humans, ximpanzés, goril·les, micos Rhesus i titís comuns per explorar aquest aspecte. Entre altres troballes, l'equip va demostrar que les neurones dels ximpanzés s'assemblen més a les dels goril·les que a les humanes, malgrat que els ximpanzés i els humans comparteixen un avantpassat comú més recent.
Estudis en el naixement
Els estudis que exploren com s'estableix per primer cop la complexa disposició de les cèl·lules en el nostre cervell, durant els nostres primers dies, inclouen el treball de Emelie Braun de l'Institut Karolinska. El seu equip va descobrir estats cel·lulars en el cervell humà durant el primer trimestre. Per la seua banda, Nicola Micali de la Yale School of Medicine (EUA) i els seus col·legues van realitzar anàlisis similars en diferents àrees del cervell prenatal del mico.
A més d'aquests articles en Science, altres vuit de la revista Science Advances aprofundeixen en aspectes concrets de les cèl·lules cerebrals, i un estudi de Science Translational Medicine presenta un atlas genòmic unicel·lular de la maduració del cerebel humà durant la primera infància.
Les dades recopilades per tots aquests investigacions i la xarxa BICCN "permetran ara als investigadors abordar qüestions científiques fonamentals sobre el cervell humà", assenyala Maroso, que conclou: "¡L'era de la recerca cel·lular del cervell humà està cridant a la nostra porta!".
Representació abstracta de la diversitat cel·lular en el cervell. / Michael Nunn
des de Sinc
Creative Commons Crónica CT
Cap comentari :