Publican el atlas más detallado del cerebro de un ratón

Nueve estudios publicados en la revista Nature presentan la caracterización más completa y detallada del cerebro del ratón. Los hallazgos muestran la estructura y organización del cerebro, la función de las células cerebrales individuales y los circuitos neuronales. Según los autores, estas investigaciones sirven como herramienta para profundizar en el desarrollo y la evolución del cerebro de mamíferos, y en cómo la organización de diferentes tipos de células podría contribuir a los trastornos neurológicos en los humanos.

Los investigadores analizaron 101 cortes de un solo cerebro de ratón, lo que les proporcionó una visión profunda y completa de los tipos celulares de todo el cerebro. En esta visualización, los cortes se apilaron para ilustrar la cobertura de las principales regiones conocidas del cerebro de ratón, que se muestran en diferentes colores.

Según declaraciones de Rafael Yuste, profesor de Ciencias Biológicas y director del Centro de NeuroTecnología de la Universidad de Columbia (Nueva York), y presidente de la Fundación NeuroRights e impulsor del proyecto BRAIN, a Science Media Centre España, “haciéndonos eco de los artículos anteriores de hace solo unos meses, esta remesa de artículos es otra vez historia. Esto es el comienzo de lo que será un torrente de estudios en la próxima década que clasificarán, utilizando técnicas de transcriptómica, todos los tipos celulares del cuerpo”. Pero ¿por qué son importantes los tipos celulares? El cuerpo es una máquina biológica muy compleja, formada por células de muchos tipos. Los expertos aseguran que no entenderemos cómo funciona ningún órgano del cuerpo hasta que no sepamos qué tipos de células lo componen.  

En la actualidad hay muchos grupos dedicados a este tipo de estudios; institutos (Broad), fundaciones (Chen Zuckerberg) y proyectos transnacionales,como la iniciativa BRAIN del doctor Yuste, que están involucrados en clasificar las células, no solo del resto del cerebro, sino de todo el cuerpo. “Todo el esfuerzo es descomunal, pero lo veo factible. Tendrá un impacto fundamental en la ciencia y la medicina ya que, al final del día, todo lo que hace el cerebro o el cuerpo, se cuece entre tipos de células”, asegura el doctor Yuste. De hecho, esto es el resultado en gran parte de la iniciativa BRAIN, que está sistemáticamente mapeando todos los tipos celulares del sistema nervioso en varias especies.

En concreto, los trabajos que se publican ahora mapean las células del cerebro. Ahondan y ponen al día el esfuerzo monumental de Ramón y Cajal, descubridor de las neuronas,y de su discípulo Rafael Lorente de No de clasificar anatómicamente las neuronas basadas en su forma y con argumentos cualitativos. Las nuevas técnicas transcriptómicas y estadísticas permiten distinguir de una manera rigurosa y automatizada unos tipos celulares de otros basados en sus diferencias moleculares.

“Lo que yo veo más novedoso en esos estudios, -explica Yuste- comparados con las remesas anteriores que utilizaban transcriptómica de extractos cerebrales es que no solo se mapean los tipos celulares del cerebro, sino que se mapea por primera vez la posición de cada tipo de neurona. Es lo que se llama ‘transcriptómica espacial’, utilizando técnicas de microscopía nueva que permite hacer análisis transcriptómica de posiciones determinadas en cortes histológicos”. La investigadora clave detrás de está nueva técnica es la científica Xiaowei Zhuang, de Harvard, que inventó la transcriptómica espacial (lo que ella ha denominado como MERFISH). “El tener una lista de todas las neuronas se puede considerar como una piedra de Rosetta del cerebro”, dice Yuste.

“Estos datos no son el final sino el comienzo del camino. Tienen limitaciones: la información es solo del soma [cuerpo] de las neuronas, es una foto fija de los genes que estaban activos en un momento dado y no nos dicen cuáles eran importantes. Queda mucho trabajo por hacer. De todas formas, esta remesa de artículos es impresionante. Me recuerda al proyecto del genoma humano, que empezó a inundar las revistas científicas con artículos firmados por decenas de científicos secuenciando genomas, pero con cada vez más precisión y en más especies. Es Big Science, ciencia a nivel ya industrial, como la física de partículas”, concluye Yuste.

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