La revista Nature publicó durante el 2023 tres “atlas” celulares generados por el consorcio HuBMAP, que ofrecen una visión sin precedentes para analizar la organización de los tejidos de la placenta, los intestinos y los riñones humanos. Un enfoque potente para estudiar los órganos del cuerpo, tanto en la salud como en la enfermedad.  

Los mapas detallados de las células de los órganos humanos muestran, por ejemplo, cómo la placenta controla el suministro de sangre materna, cómo las células renales pasan de un estado sano a otro enfermo, y cómo las células del intestino se organizan en distintos vecindarios. 

Cada uno de estos atlas contiene además cientos de miles de datos sobre la actividad de los genes y la producción de proteínas en células individuales, que luego se asignan a su ubicación específica en el órgano. 

Por ello, la esperanza es que los atlas acaben dando pistas sobre cómo diagnosticar y tratar los trastornos que pueden surgir cuando esas células se lesionan o dejan de funcionar.  

"Estas células se organizan en barrios, ciudades y países", afirmó Michael Snyder, genetista de la Universidad de Stanford (California) y autor del estudio sobre el intestino, y agregó que “eso afecta a su función". 

Atlas celulares 

Se han producido muchos atlas celulares en los últimos años. Y esto ha sido impulsado gracias al avance de la tecnología, que permite a los investigadores controlar la actividad de los genes en células individuales. 

Incluso, actualmente es posible incorporar información sobre la localización de una célula e interrogar más a fondo la actividad génica. Sin embargo, los últimos estudios han ido más allá de ello, y son capaces de evaluar la abundancia de decenas de proteínas presentes en cada célula.  

Investigación 

Los tres atlas celulares, que ofrecen una visión sin precedentes de la placenta, los intestinos y los riñones, han sido generados en el marco de una investigación que forma parte del Programa del Atlas Biomolecular Humano (HuBMAP).  

Este es financiado por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos y tiene como objetivo desarrollar herramientas para cartografiar las células del cuerpo humano.  

En un estudio, los investigadores incorporaron un giro: en lugar de cartografiar los tejidos de un solo órgano, estudiaron la interfaz entre la placenta y el útero.  

El equipo utilizó datos de 500.000 células y 588 arterias uterinas para saber cómo las células del feto invaden y remodelan los vasos sanguíneos del revestimiento del útero para que aumenten de tamaño y puedan suministrar mejor los nutrientes en las últimas fases del embarazo.  

"Invaden las arterias y sustituyen a las células maternas, lo cual es salvaje", afirmó Michael Angelo, patólogo de la Universidad de Stanford y autor del estudio.  

Según Roser Vento-Tormo, genetista del Instituto Wellcome Sanger de Cambridge (Reino Unido), los resultados de Angelo concuerdan con los datos publicados a principios de año sobre la actividad génica en las células que forman la placenta. 

En concreto, los datos sobre la expresión de 37 proteínas en cada célula ofrecen a los investigadores una visión de alta resolución de la comunicación entre las células fetales y maternas, expresó la genetista, y señaló: "Si queremos estudiar las enfermedades, tenemos que comprender en profundidad lo que ocurre en condiciones sanas". 

Vecindades intestinales 

Uno de los últimos estudios compara células renales sanas y lesionadas.  

"Pudimos construir vías de cómo las células podrían estar viajando de sanas a lesionadas, y las paradas de descanso a lo largo del camino", aseguró el coautor Sanjay Jain, patólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St Louis, Missouri. 

Asimismo, un estudio evalúa células tomadas de ocho puntos del intestino y descubre lo que Snyder denomina vecindarios de células con características únicas. 

Para Vento-Tormo, la belleza de los estudios no radica sólo en sus resultados directos, sino también en la forma en que han integrado grandes cantidades de dato. Además, según expresa, los investigadores también están trabajando para aumentar la diversidad de donantes de tejidos a los proyectos de atlas celular y para desarrollar formas de ampliar los análisis de 2D a 3D.  

“En futuras investigaciones se estudiarán más tejidos, estados patológicos y etapas de desarrollo”, afirmó Sarah Teichmann, genetista del Instituto Sanger que participa en HuBMAP, y concluyó: "Hay muchos otros tejidos y órganos en el cuerpo. Tenemos por delante oportunidades apasionantes". 

*La segunda imagen ilustrativa corresponde a HuBMAP. Los colores representan diferentes tipos de cèlular en el interior del intestino. Crédito: M. Snyder/Nature.