Un atlas de células pediátricas mapeará los cambios para entender mejor la salud infantil

Un atlas de células pediátricas mapeará los cambios para entender mejor la salud
PIXABAY/ SATHYATRIPODI
Publicado 02/04/2019 7:45:33CET

MADRID, 2 Abr. (EUROPA PRESS) -

Investigadores biomédicos planean crear el Atlas de Células Pediátricas (PCA, por sus siglas en inglés), un nuevo recurso para la comprensión científica detallada del crecimiento y desarrollo humano. Basándose en los recientes avances tecnológicos, el atlas ofrecerá una ventana sin precedentes a la biología única de los niños al evaluar comparativamente los tejidos sanos y anormales a nivel de células individuales, las unidades básicas de la biología, según los autores.

"Los pediatras están familiarizados con el mantra de que 'los niños no son solo adultos pequeños'", dice la primera autora, Deanne M. Taylor, directora bioinformática en el Departamento de Informática Biomédica y de Salud del Hospital Infantil de Filadelfia (CHOP, por sus siglas en inglés) y profesora asistente de Pediatría en la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pennsylvania, en Estados Unidos.

"Las enfermedades, los síntomas, los resultados y las terapias de los niños a menudo dependen de la edad, junto con las diferencias en la fisiología, la presentación y las respuestas farmacológicas en comparación con las que se presentan en los adultos. Con este atlas, tendremos una herramienta de referencia estándar que muestre, a diferentes edades, qué células están haciendo el trabajo para que un niño crezca de manera saludable", detalla.

Taylor es la primera y correspondiente autora de un artículo en perspectiva de acceso abierto sobre el PCA que se publica en la edición digital de este jueves de la revista 'Developmental Cell'. Sus co-primeros autores son Bruce J. Aronow, de la División de Informática Biomédica del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati, Estados Unidos, y el investigador de CHOP Kai Tan, también de la Escuela de Medicina Perelman.

Otros coautores representan al Hospital de Niños de Boston, al Centro Médico Nacional de Niños, al Hospital de Niños Beatrix y a los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses, entre otras instituciones. El PCA, agrega Taylor, tiene como objetivo reunir a una coalición mundial de investigadores pediátricos para crear esta visión de alta definición de la salud infantil.

La mayoría de los padres están familiarizados con las tablas de crecimiento, en las que un pediatra registra periódicamente la altura y el peso de un niño en comparación con los promedios nacionales. El PCA recopilará trayectorias del desarrollo de tejidos y órganos en función de la edad en niños sanos, haciendo referencia a los patrones de datos clave en la diferenciación celular y la señalización celular.

Esas trayectorias ofrecerán un estándar para que los científicos comprendan mejor cuándo y cómo se diferencian las enfermedades infantiles de esos patrones, debido a influencias genéticas, factores ambientales o ambos. En general, el apoyo a la investigación pediátrica se encuentra rezagado frente al apoyo a la investigación de salud para adultos, con un retraso correspondiente en los descubrimientos biomédicos y la traducción a tratamientos clínicos para niños.

LA PROGRESIÓN DE LA SALUD Y LA ENFERMEDAD DE LA INFANCIA A LA EDAD ADULTA

Al abordar esta disparidad con su propio y robusto programa de investigación pediátrica, CHOP también ubica su trabajo en un contexto más amplio de la medicina de la vida: reconocer la progresión de la salud y la enfermedad en un continuo niño-adulto. Muchas enfermedades crónicas de por vida, como la diabetes, el asma y las afecciones neuropsiquiátricas, se manifiestan por primera vez durante la infancia o la adolescencia, por lo que diseñar o mejorar las intervenciones durante la niñez podría generar beneficios para toda la vida. El PCA proporcionaría evidencia clave para avanzar en esos esfuerzos.

Históricamente, los científicos han extraído muchos datos celulares y genéticos de muestras de tejido en masa a través de la medición de los niveles de genes y las proteínas activas. Las mediciones de datos a granel disponibles son de baja resolución en su capacidad para capturar la diversidad de tipos de células, tareas celulares y etapas celulares.

"No podemos asumir que todas las células en un tejido, o incluso una sección de un tejido, están haciendo los mismos trabajos --afirma Taylor--. Algunos tipos de células, como las células madre, pueden estar presentes en números muy bajos, pero pueden estar realizando tareas clave. Las células también pueden hacer diferentes tareas en distintas etapas, pero estos detalles pueden perderse en el ruido de los datos en masa".

Los análisis de células individuales, en contraste, separan los tejidos en células individuales y analizan la firma molecular de cada célula. Las tecnologías que han estado disponibles en los últimos años combinan la secuenciación de próxima generación y el procesamiento masivamente paralelo, como la secuenciación de ARN, de células individuales. Los estudios de una sola célula, apunta Taylor, abren una visión de alta definición de la fisiología celular y el funcionamiento que ampliará el conocimiento científico de la salud y la enfermedad, especialmente durante el periodo dinámico de la infancia, cuando el crecimiento y el desarrollo están en marcha.

El PCA formará parte de un consorcio internacional más amplio, el Atlas de Células Humanas (HCA), que celebró su reunión de planificación inicial en 2016. Dos de los cofundadores de la iniciativa HCA, el doctor Aviv Regev, del Instituto Broad del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, y la doctora Sarah Teichmann, del 'Wellcome Sanger Institute', son coautores del actual documento del PCA.

El PCA compartirá datos entre los miembros y con otros investigadores de todo el mundo. También almacenará los datos en el repositorio del HCA, dice Taylor, con biobancos asociados y repositorios de datos en diferentes centros disponibles para los investigadores biológicos. A medida que el PCA avance, se desarrollará su organización general, sistemas de datos y múltiples proyectos, incluidos estudios piloto de órganos específicos y áreas de enfermedades, como los cánceres infantiles.

"En última instancia, los investigadores aprovecharían el conocimiento de datos unicelulares para comprender mejor el desarrollo y la función de los órganos, para aportar mejor información a los tratamientos de precisión para mejorar la salud de los niños", concluye Taylor.