A pesar del progreso significativo de la neurociencia a lo largo de los años, aún existen innumerables misterios sobre el cerebro humano, el órgano que rige nuestro ser y nuestras acciones. Desde la generación de la conciencia hasta el por qué de las enfermedades neurológicas, el cerebro sigue siendo un enigma en muchas facetas. Sin embargo, hoy en día, se dio un paso gigante en la comprensión del cerebro humano, gracias a un proyecto científico pionero.
Un grupo de científicos de renombre internacional ha creado el atlas más grande de células cerebrales humanas hasta la fecha, un hito que se compara con la secuenciación del genoma humano en términos de su impacto en la investigación y el conocimiento del cuerpo humano. Este atlas detallado revela más de 3,000 tipos de células cerebrales, muchos de los cuales son completamente nuevos para la ciencia. Los expertos en neurociencia se han apresurado a calificar este logro como «el inicio de una nueva era de la ciencia cerebral».
Los resultados de esta investigación han sido publicados en un conjunto de 21 artículos científicos en destacadas revistas, incluyendo Science, Science Advances y Science Translational Medicine. Estos estudios son el resultado de los esfuerzos colaborativos de científicos de todo el mundo que forman parte de la Iniciativa BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) – Cell Census Network (BICCN). Desde 2014, este grupo ha estado trabajando en la caracterización de los tipos celulares en el cerebro humano, así como en el de primates no humanos y roedores. Su objetivo es generar, mapear y compartir datos detallados para el beneficio de la comunidad científica.
Este enorme atlas celular proporciona una visión sin precedentes del órgano más complejo conocido: el cerebro humano. Los investigadores habían mapeado previamente el cerebro utilizando técnicas como la resonancia magnética, pero este atlas ofrece un nivel de detalle unicelular sin precedentes, mostrando las intrincadas interacciones moleculares en el cerebro. Esto, según los expertos, sentará las bases para una comprensión mucho más profunda del cerebro humano.
El cerebro humano está compuesto por 86 mil millones de neuronas y un número similar de células no neuronales. Los científicos han identificado más de 3,000 tipos de células en el cerebro humano, descubriendo características que distinguen a los humanos de otros primates. Esta identificación detallada permitirá a los científicos señalar qué tipos celulares son más afectados por mutaciones específicas relacionadas con enfermedades neurológicas, como la esquizofrenia o el Alzheimer.
La neurocientífica Kimberly Siletti y su equipo sentaron las bases para este atlas, secuenciando el ARN de más de 3 millones de células individuales en 106 ubicaciones en todo el cerebro humano, utilizando muestras de tejido de tres donantes masculinos fallecidos. Su análisis documentó 461 categorías amplias de células cerebrales que incluyen más de 3,000 subtipos.
Este atlas permitirá a la comunidad científica comprender mejor cómo el cerebro se desarrolla, envejece y sufre enfermedades. La identificación de interruptores que activan o bloquean la expresión genética en las células cerebrales podría ser crucial para diagnosticar trastornos cerebrales y desarrollar tratamientos personalizados.
Un aspecto crucial de este proyecto es el entendimiento de las características únicas de las células cerebrales humanas en comparación con las de otros primates. La investigación ha demostrado que las neuronas de los chimpancés, que son los primates más cercanos a los humanos en términos de evolución, son más similares a las de los gorilas que a las de los seres humanos. Esto arroja luz sobre cómo funcionan las diferencias moleculares y genéticas en estos tipos celulares y puede tener implicaciones significativas en la comprensión de las enfermedades cerebrales.
Estos hallazgos han sido posibles gracias a los avances en la secuenciación y análisis genético, así como el uso de herramientas de inteligencia artificial. Los investigadores planean secuenciar más células de todas las partes del cerebro y trabajar con muestras de tejido adicionales para comprender mejor cómo el cerebro varía entre diferentes poblaciones y grupos de edad.
En resumen, este impresionante atlas celular del cerebro representa un paso significativo en la comprensión de uno de los mayores misterios de la ciencia: el cerebro humano. Los científicos están entusiasmados con las perspectivas que esto ofrece, desde el estudio de enfermedades neurológicas hasta una mayor comprensión de lo que nos hace humanos. La ciencia del cerebro está avanzando hacia un territorio previamente inexplorado, lo que podría abrir nuevas puertas para la prevención y el tratamiento de enfermedades cerebrales, como la esquizofrenia y el Alzheimer.
