Cerebro humano 3D con puntos de conexión
Científicos crean el atlas más detallado de la corteza prefrontal con más de seis millones de células
Las revistas del grupo Nature publican nueve artículos fruto del programa PsychAD, iniciado en 2019 con apoyo del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento de Estados Unidos.
Una serie de estudios neurológicos publicados este miércoles presenta el atlas unicelular de la corteza prefrontal de mayor resolución elaborado hasta ahora, una herramienta destinada a comprender cómo cambia y enferma el cerebro y a impulsar la medicina de precisión.
Las revistas del grupo Nature publican nueve artículos fruto del programa PsychAD, iniciado en 2019 con apoyo del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento de Estados Unidos. Los trabajos, coordinados por investigadores del Hospital Mount Sinai de Nueva York, analizan la arquitectura molecular y celular de distintos trastornos cerebrales.
El principal estudio construye un atlas de la corteza prefrontal dorsolateral a partir de más de 6,3 millones de núcleos celulares de 1.494 donantes, incluidos pacientes con alzhéimer, párkinson, enfermedad de cuerpos de Lewy, demencia vascular, esquizofrenia y trastorno bipolar, además de controles neurotípicos.
Los investigadores detectaron vías moleculares compartidas entre distintas enfermedades y otras específicas de cada trastorno. «Al analizar millones de células de múltiples trastornos cerebrales, descubrimos que muchas enfermedades comparten vías moleculares, al tiempo que presentan firmas celulares distintivas», señala Donghoon Lee.
«Estos hallazgos proporcionan un marco para comprender por qué diferentes trastornos neurológicos y psiquiátricos convergen en procesos biológicos similares, al tiempo que mantienen características específicas de cada enfermedad», añade. Los datos estarán disponibles en abierto. «Nuestro objetivo es que este recurso acelere el desarrollo de terapias dirigidas», apunta Lee.
Otros trabajos estudian cómo el riesgo genético hereditario afecta al cerebro. «Los grandes estudios genéticos han identificado miles de variantes de riesgo genético para los trastornos cerebrales, pero a menudo ofrecen una visión limitada de cómo esas variantes influyen en la enfermedad», explica Georgios Voloudakis.
«Al integrar los datos cerebrales de un solo núcleo con la genética humana, podemos traducir el riesgo genético general en cambios específicos en la actividad génica, lo que ayuda a identificar los tipos de células, los genes y las vías biológicas que podrían convertirse en futuras dianas terapéuticas», añade Voloudakis.
Otro estudio analizó 1,3 millones de perfiles de expresión génica de 284 donantes neurotípicos y observó cambios asociados al desarrollo, la estabilidad hasta aproximadamente los 24 años y la reprogramación celular desde los 65.
En el alzhéimer, el análisis de más de seis millones de núcleos permitió identificar vías relacionadas con depresión, deterioro cognitivo y neurodegeneración, además de diferencias biológicas entre pacientes. Los investigadores también presentan las herramientas dreamlet y crumblr para analizar grandes conjuntos de datos. El objetivo final es ampliar la base hasta 10.000 personas.