Los humanos estamos formados de pequeñas piezas que, pese a ser invisibles a ojo desnudo, son esenciales en todos los seres vivos: las células. Se calcula que tenemos entre 30 y 40 billones de células en nuestro cuerpo de más de 200 tipos diferentes repartidas a lo largo de los órganos.
Ahora, por vez primera se publican una serie de artículos científicos en las revistas del Grupo «Nature» y en la revista «Cell Reports» que representan la primera colección de mapas generados por el Programa del Atlas Biomolecular Humano (HuBMAP), un consorcio similar al Proyecto Genoma Humano, que tienen el potencial de avanzar en «nuestra comprensión de las enfermedades, al definir la ubicación espacial de los estados celulares relacionados con las enfermedades», escriben Roser Vento-Tormo y Roser Vilarrasa-Blasi, del Instituto Wellcome Sanger de Londres (Reino Unido) en un artículo en News & Views publicado en «Nature».
Estas herramientas se han utilizado para generar atlas de células de referencia para el intestino humano, el riñón y los tejidos conectados a la placenta. Este es solo el primer paso: en el futuro, los investigadores de HuBMAP continuarán recopilando, analizando y visualizando datos de organización celular para otros órganos humanos sanos, como la vejiga, los ojos, los órganos reproductivos femeninos, el corazón, la rodilla, los pulmones, los ganglios linfáticos, el páncreas, el bazo y el timo.
En los seres humanos, la organización y las interacciones entre las células determinan cómo funcionan los órganos y los tejidos. La iniciativa HuBMAP tiene como objetivo mapear cómo se organizan las células en todo el cuerpo humano para ayudar a los científicos a estudiar cómo funcionan las células y cómo las relaciones entre las células pueden afectar la salud de un individuo. Para lograr esto, el consorcio HuBMAP ha estado desarrollando herramientas que ayudan a armar mapas espaciales de los componentes moleculares de las células, incluyendo ARN, proteínas y metabolitos, dentro de los tejidos y órganos a nivel de células individuales.
Los atlas de tejidos sanos desempeñan un papel vital en la investigación biomédica al servir como una referencia en la que se puede comparar con los tejidos enfermos. Estos atlas pueden ayudar a los científicos a comprender qué ocurre en etapas tempranas de la progresión de la enfermedad. Además, dicho conocimiento puede proporcionar ideas clave para desarrollar tratamientos en etapas tempranas de la enfermedad. El tejido sano rara vez se estudia, lo que hace que el trabajo de HuBMAP sea innovador.
Vecindarios celulares
«Se trata del primer conjunto coordinado de artículos que presenta un serie mapas de células individuales de alta resolución de órganos humanos, incluidas las funciones que se llevan a cabo», señala Michael Snyder, investigador principal de uno de los proyectos de HuBMAP. «Así como construir un motor requiere primero ensamblar partes en componentes funcionales y no simplemente juntar piezas individuales, el trabajo ha descubierto cómo las células individuales en el cuerpo viven y trabajan juntas en lo que llamamos 'vecindarios celulares'. Las ideas proporcionadas por estos descubrimientos representan el primer paso para crear el marco de un atlas tridimensional y funcional significativo de las células en el cuerpo humano».
El intestino humano es un órgano complejo con muchas estructuras y funciones diferentes (desde la digestión hasta el apoyo al sistema inmunológico). En uno de los trabajos que se publican hoy en «Nature», los investigadores de la Universidad de Stanford (EE.UU.) analizaron ocho secciones del intestino de nueve individuos, gracias a lo cual hallaron importantes diferencias en la composición celular en las diferentes regiones. Los hallazgos revelan la composición celular compleja y variada que contribuye al funcionamiento de este órgano.
Así, identificaron nuevos subtipos de células epiteliales y descubrieron que diferentes tipos de células forman «vecindarios», algunos de los cuales están específicamente preparados para mediar respuestas inmunológicas.
«Esta es la primera vez que alguien hace un mapa espacial del intestino a nivel de una sola célula», señala Michael Snyder. «Ha sido como explorar un nuevo planeta, en el sentido de que no sabíamos exactamente qué tipos de células encontraríamos ni cómo se organizarían».
«Nuestros mapas están destinados a ser una referencia para un intestino sano, con el que podemos comparar todo, desde la enfermedad del intestino irritable hasta el cáncer de colon en etapa temprana», explica Snyder, algo fundamental para la comprensión de todo tipo de enfermedades digestivas.