Hasta hace poco, tratar de estudiar las características más importantes de las células humanas y de animales implicaba analizar muestras de tejidos que generaban resultados promedio para muchos tipos de células. Era como tratar de aprender algo de las bananas analizando un batido de fresa, moras, naranjas y banana.
En los últimos años, sin embargo, los científicos han desarrollado técnicas que permiten estudiar directamente los códigos del ADN, la actividad de los genes y otras características de las células. Se popularizaron rápidamente y están revelando detalles del cuerpo antes invisibles. Además, abren las puertas a la búsqueda de un audaz objetivo: listar cada célula del cuero humano.
La revista Science declaró la técnica que permite estudiar la actividad de una sola célula como el “descubrimiento del año” 2018. “La revolución de las células individuales apenas empieza”, proclamó.
Incluso animales complicados como los seres humanos son en el fondo grandes comunidades de células, cada una de las cuales cumple funciones particulares y colabora con sus vecinas. Un humano adulto tiene aproximadamente 37,000 millones de células, sorpresivamente variadas: La pared interna del colon, por ejemplo, tiene más de 50 tipos de células.
Hace apenas cinco años, los métodos para decodificar el ADN y el ARN de células individuales se hicieron mucho más accesibles, de acuerdo con la revista Nature Methods.
El estudio de células individuales está dando paso a una serie de descubrimientos.
Los científicos siguieron de cerca la actividad de los embriones de peces y ranas para tratar de entender cómo puede ser que un solo huevo fertilizado produzca un animal. Un estudio compila los resultados de más de 92,000 células embriónicas del pez cebra.
Otros investigadores revelaron detalles de la conexión física entre las mujeres embarazadas y el feto, dando posibles pistas acerca de las razones de los abortos espontáneos.
Un estudio encontró un patrón de actividad genética en algunas células del melanoma que les permiten resistir la inmunoterapia, la práctica de lanzar anticuerpos para combatir enfermedades como el cáncer. Esto podría despejar el camino para encontrar formas de hacer esas células vulnerables.
Otros estudios pueden incidir en las investigaciones relacionadas con la fibrosis quística, el mal genético que causa infecciones en los pulmones y dificulta la respiración. Los científicos saben desde hace tiempo que el mal se origina en versiones fallidas de una proteína llamada CFTR. Identificaron un tipo raro de célula en las vías respiratorias que producen grandes cantidades de CFTR.
El hallazgo puede facilitar nuevos tratamientos, según el doctor William Skach, vicepresidente de la Fundación de Fibrosis Quística.
En el Centro de Cáncer MD Anderson de la Universidad de Texas, Nicholas Navin usa estudios del ADN de una sola célula para revelar los distintos patrones de las mutaciones de varias células de un tumor. Esto le permite determinar dónde y cuándo se produjeron esas mutaciones. Y puede identificar las células que contienen combinaciones de mutaciones que resultan más letales.
Algún día estas investigaciones indicarán qué tratamiento usar para cada paciente o qué pacientes son más proclives a desarrollas el mal, señaló. También permitirán a los médicos ver qué tan bien funcionan los tratamientos del cáncer. Dentro de una o dos décadas, los médicos tal vez puedan detectar los cáncer muy temprano estudiando el ADN de células raras en análisis de sangre.
La posibilidad de obtener resultados de estudios de cientos de miles de células a la vez hace que se puedan catalogar todos los tipos de células del cuerpo humano. Más de mil científicos de 57 países se sumaron al Consorcio Atlas de la Célula Humana, que se propone catalogar al menos 10.000 millones de células halladas en personas tanto saludables como enfermas.
Es un complemento natural del proyecto de catalogar todos los genes humanos, de acuerdo con una de las impulsoras de la iniciativa, Aviv Regev, bióloga del Instituto de Tecnología de Massachusetts e investigadora del Instituto Broad de MIT y Harvard.
El mapa de los genes hizo posible identificar miles de variantes genéticas que aumentan o disminuyen el riesgo de numerosas enfermedades. Para poder diseñar terapias, los científicos tienen que saber sobre qué células actúan esas variantes, indicó Regev. “Y debemos tener mapas de todas”, agregó.
La científica espera que haya un primer bosquejo de un atlas de células en unos cinco años, enfocado en ciertos órganos y tejidos. Completar el trabajo tomará aproximadamente una década, según estima.
“Esto no va a curar todas las enfermedades”, dijo Regev. “Pero es un paso crítico”.
AP / OnCuba