Crean el primer Atlas del pulmón, el mapa celular más completo hasta la fecha

Un equipo internacional de investigadores ha elaborado el primer Atlas del pulmón, el mapa celular de este órgano más extenso y completo hasta la fecha. Gracias a la Inteligencia Artificial (IA), el Atlas abarca más de 2,4 millones de células de 486 personas y arroja información sobre la diversidad de tipos de células pulmonares individuales. Así, será posible comprender mucho mejor tanto la biología del pulmón como otros aspectos ligados a la salud y a las enfermedades de este órgano.

Las tecnologías unicelulares, desarrolladas en la última década, permiten a los investigadores conocer las diferentes funciones de las células que hacen que todo un órgano haga su trabajo. Sin embargo, generar un conjunto de datos de una sola célula es lento y costoso, y generalmente se incluye a pocos individuos en los estudios. Con este nuevo Atlas se proporciona una visión de la amplia variedad de tipos de células existentes en nuestros pulmones nunca vista. “El gran número de células e individuos implicados nos permite ver tipos celulares poco comunes e identificar nuevos estados celulares que no se habían descrito antes”, indica Fabian Theis, jefe del Centro de Salud Computacional y director del Instituto de Biología Computacional Helmholtz de Múnich. Además, el doctor Malte Lücken, jefe de grupo del Instituto de Biología Computacional y del Instituto de Salud Pulmonar e Inmunidad del Helmholtz de Múnich, añade que, gracias a la inteligencia artificial, han desarrollado un procedimiento de evaluación comparativa para encontrar el método óptimo de integrar todos los conjuntos de datos en este Atlas. “Hemos combinado conocimientos y datos de casi 40 estudios pulmonares anteriores".

Abre nuevas opciones terapéuticas

Aunque el núcleo del Atlas de Células Pulmonares Humanas está compuesto por datos de pulmones sanos, el equipo también utilizó información de más de 10 enfermedades pulmonares diferentes. De este modo, se obtiene una imagen excepcionalmente rica de las diferencias entre ambos y se ofrecen indicadores de posibles dianas terapéuticas. Según Martijn Nawijn, autor principal del artículo, han podido observar un estado celular compartido entre la fibrosis pulmonar, COVID-19 y los pacientes con cáncer de pulmón. “El hallazgo de estas células compartidas asociadas es realmente emocionante y revela una forma totalmente diferente de ver las enfermedades pulmonares, abriendo posibilidades para nuevos objetivos de tratamiento y el desarrollo de biomarcadores de respuesta al tratamiento. Nuestros hallazgos también sugieren que las terapias que funcionan para una enfermedad pueden ayudar a aliviar otras”.

Este Atlas es un recurso de incalculable valor tanto para la comunidad científica como para la médica. El doctor Alexander Misharin, autor principal del trabajo, que ha sido publicado en la revista científica Nature Medicine, señala que “al estar a disposición de los investigadores, los nuevos datos sobre enfermedades pueden incorporarse al atlas, lo que transforma la investigación de la biología y las enfermedades pulmonares”. Además, hace hincapié en que, como primer atlas de referencia completo de un órgano importante, también representa un “hito hacia la consecución de un Atlas celular humano completo que transformará nuestra comprensión de la biología y la enfermedad y sentará las bases para una nueva era de la asistencia sanitaria”.

Ha sido construido como parte de la iniciativa Human Cell Atlas (HCA) y es fruto de un esfuerzo de colaboración mundial para mapear todo el cuerpo a nivel de células individuales. Esta iniciativa cuenta con una comunidad internacional de biólogos, clínicos, tecnólogos, físicos, científicos computacionales, ingenieros de software y matemáticos y con la participación de más de 1.500 institutos de investigación y 94 países de todo el mundo.

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