Los científicos del Wellcome — MRC Cambridge Stem Cell Institute han utilizado tecnología de vanguardia para perfilar más de 20, 000 células individuales para producir el primer "mapa celular" que describe todos los tipos de células principales presentes en la etapa inicial del desarrollo del embrión de mamíferos. Los investigadores utilizaron el mapa para identificar una nueva e importante vía involucrada en el desarrollo de las células sanguíneas y dicen que el mapa podría abrir nuevas vías para el desarrollo de medicamentos y fármacos.
La nueva investigación, publicado en la revista Biología celular de la naturaleza , utilizó tecnología unicelular pionera para estudiar la actividad genética de más de 20, 000 células individuales presentes en el embrión de ratón en una etapa temprana de desarrollo cuando se están formando órganos importantes como el corazón y el cerebro.
Los patrones de actividad genética en el embrión en desarrollo se capturaron en el nuevo "mapa celular" que ayudará a los científicos a comprender cómo crecen las células y adquieren todas las funciones especializadas necesarias para el funcionamiento del cuerpo.
El equipo demostró la utilidad de su plataforma al identificar una nueva vía involucrada en el desarrollo temprano de las células sanguíneas. Las células sanguíneas maduran en el embrión junto con otros tejidos como el corazón, músculos, venas y arterias, sin embargo, todavía existen importantes lagunas de conocimiento en estas áreas.
Profesor Bertie Göttgens, del Wellcome — MRC Cambridge Stem Cell Institute y el Cambridge Institute for Medical Research de la Universidad de Cambridge, dijo:"Buscando marcadores de células sanguíneas conocidos en nuestro 'mapa celular' pudimos identificar la vía de biosíntesis de leucotrienos como un nuevo regulador del desarrollo temprano de la sangre".
"La disponibilidad de células de donantes de sangre adecuadas es un factor limitante para muchos pacientes que requieren un trasplante de médula ósea o transfusiones de sangre especializadas. La identificación de nuevas vías que impulsan el desarrollo normal de células sanguíneas tiene el potencial de mejorar nuestra capacidad de generar células sanguíneas para estos pacientes en el laboratorio."
Los datos del mapa celular también ofrecen nuevas oportunidades de desarrollo de fármacos. "Si sabemos qué genes están activos en las etapas clave del desarrollo, entonces podemos desarrollar fármacos para atacar las vías importantes y alterar la función celular en enfermedades como los defectos cardíacos congénitos". una de las enfermedades más comunes que requieren cirugía en bebés recién nacidos, "dijo el autor del estudio, el Dr. John Marioni, del Cancer Research UK Cambridge Institute, el EMBL — Instituto Europeo de Bioinformática y el Instituto Wellcome Trust Sanger.
"Estamos poniendo a disposición de todos los investigadores este mapa completo de células individuales y esperamos que se pueda utilizar para revelar vías previamente no reconocidas que contribuyen al desarrollo de los mamíferos". ya sea pulmón, cerebro, hígado o cualquier otro tejido corporal ".
Dra. Mariana Delfino-Machin, Gerente del programa MRC para el cáncer, dijo:"Un desafío importante en la biología celular es reunir los pasos precisos necesarios para dar a una célula su identidad. Hasta ahora, Los métodos experimentales han carecido de la precisión necesaria para percibir las diferencias entre células que explican cómo desarrollan diferentes identidades, y cómo estas diferencias pueden causar enfermedades. La caracterización de 20, 000 células individuales en un embrión de ratón en etapa posterior a la implantación es un logro impresionante, que proporciona una descripción general completa de los procesos para guiar a las células a sus identidades individuales en esa etapa ".
Dr. Andrew Chisholm, Jefe de Ciencias Celulares y del Desarrollo en Wellcome, dijo:"Esta es una caracterización completa y profunda de los tipos de células presentes en el embrión de ratón en esta etapa crítica de desarrollo, creando un rico recurso para la comunidad. El estudio ilustra el poder de las técnicas basadas en células individuales para comprender el desarrollo de órganos como el corazón y el cerebro. También podría ayudar a los investigadores a mejorar los métodos para crear células especializadas de células madre ".
