La heredabilidad de la esquizofrenia es de entre el 60 al 80 por ciento.
Avance histórico hacia la medicina de precisión: el mapa celular de BICAN abre la puerta a nuevos tratamientos oncológicos y psiquiátricos
El análisis de más de 25 millones de células de los ganglios basales posibilita que, en el futuro, se desarrollen terapias contra enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson
Y además: Las neuronas activan el 'modo ahorro' para resistir al párkinson cuando "necesitan mucha energía y no la tienen"
El consorcio internacional BRAIN Initiative Cell Atlas Network ha publicado un atlas integral de los ganglios basales en humanos y mamíferos. Este recurso sin precedente analiza más de 25 millones de células y se convierte en esencial para comprender el origen de graves patologías como el Parkinson, la distonía, la enfermedad de Huntington y las adicciones, acercando a la medicina el diseño de terapias personalizadas.
La complejidad del cerebro humano ha supuesto históricamente una barrera infranqueable para el diseño de tratamientos farmacológicos altamente selectivos. Para superar este desafío, el consorcio BICAN coordinó a múltiples centros de investigación punteros para analizar un total de 25.450.986 células procedentes de humanos, macacos, titíes y ratones.
De este ingente volumen, el 82 por ciento de las células proceden de tejido humano (alrededor de 21 millones), complementadas por especímenes de primates no humanos (12 por ciento macacos y 6 por ciento titíes). Este enfoque multi-especie no solo permite trazar homologías evolutivas, sino que dota a la comunidad científica de un marco comparativo robusto para validar modelos animales en la investigación de fármacos.
Tecnología puntera para un estudio sin igual
Los equipos científicos aplicaron un arsenal tecnológico avanzado que permitió diseccionar la complejidad del tejido cerebral. En primer lugar, se emplearon técnicas de ómica de célula única y multiómica, las cuales combinaron la transcriptómica (snRNA-seq).
Como segundo pilar metodológico, la genómica espacial de alta resolución hizo uso de tecnologías innovadoras como MERFISH y Slide-tags. Estas herramientas permitieron examinar minuciosamente la arquitectura mesoscópica y la disposición espacial exacta de las células dentro de su contexto tisular nativo.
![Jesús Porta-Etessam, presidente de la Sociedad Española de Neurología (SEN).](["https:\/\/s1.redaccionmedica.com\/k\/imgp\/cms\/sanitaria2000\/109854.jpg?p=w:1706\/h:960&h=2DeHWNqG"])
Finalmente, la integración de perfiles electrofisiológicos mediante la técnica Patch-seq completó este enfoque multidisciplinario. Esto facilitó vincular de forma simultánea los datos transcriptómicos con las propiedades electrofisiológicas y la morfología neuronal en modelos de primates.
La disfunción de circuitos, causa de enfermedades degenerativas y psiquiátricas
Los resultados de las pruebas les llevaron a la conclusión de que la disfunción de los circuitos que conectan la corteza cerebral con los ganglios basales está en el origen de numerosas enfermedades degenerativas y psiquiátricas. Este nuevo atlas aporta avances en diferentes campos.
Por un lado se han integrado los estudios poblacionales a gran escala que permiten examinar los cambios transcripcionales asociados al envejecimiento y distinguir cómo enfermedades como el Alzheimer afectan a tipos celulares específicos.
![Mavi Sánchez-Vives, líder del grupo de investigación Neurociencias de sistemas del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (Idibaps).](["https:\/\/s1.redaccionmedica.com\/k\/imgp\/cms\/sanitaria2000\/82005.jpg?p=w:1706\/h:960&h=KqlfQv3M"])
También la industria va a contar con marcadores ultraprecisos para el diseño de medicamentos dirigidos a patologías como la esquizofrenia o el trastorno bipolar. Todo gracias a caracterizar subtipos celulares hasta ahora desconocidos. Finalmente se ha unificado el lenguaje clínico e investigador a nivel global. Esto facilita que los datos de pacientes y modelos experimentales se interpreten bajo un estándar biológico común.
Posibles nuevas terapias génicas
Uno de los aspectos más prometedores para la práctica clínica en el futuro es la traducción directa de los mapas epigenéticos en herramientas experimentales. Gracias al uso de perfiles de accesibilidad a la cromatina, se han desarrollado más de 400 elementos potenciadores validados para acceder a tipos celulares específicos mediante vectores virales asociados.
Esto abre las puertas a una nueva generación de terapias génicas de precisión. Los tratamientos moleculares se limitarían a las poblaciones neuronales enfermas dentro de los circuitos de los ganglios basales, en vez de alterar grandes partes del cerebro.
Invitación a continuar la investigación
Todos los hallazgos del estudio son abiertos al público, con el fin de acelerar la investigación clínica y garantizar la transparencia y reproducibilidad exigidas en la ciencia abierta. Los datos de secuenciación en bruto y metadatos se distribuyen a través del NeMO Archive. Las imágenes y datos de transcriptómica espacial se alojan en la Brain Image Library y los registros multimodales y electrofisiológicos, en DANDI.
![La ministra de Ciencia, Innovación y Universidades, Diana Morant.](["https:\/\/s1.redaccionmedica.com\/k\/imgp\/cms\/sanitaria2000\/93142.jpg?p=w:1706\/h:960&h=Butv4xiF"])
Lo mismo ocurre con los programas utilizados. Las herramientas interactivas como el Allen Brain Cell Atlas (ABC Atlas) y el software de anotación MapMyCells permiten a investigadores y clínicos de todo el mundo alinear sus propios datos de muestras humanas o ensayos con el estándar de referencia de BICAN de manera automatizada.
Este hito consolida una infraestructura 'viva' y en constante expansión que promete reescribir los manuales de neurología y acelerar el desarrollo de tratamientos verdaderamente eficaces para las enfermedades del cerebro humano.
