Crean un atlas de embriones que muestra cómo las células se mueven y se desarrollan a través del tiempo

Un equipo de científicos ha desarrollado un atlas celular denominado "Zebrahub", que evidencia el desarrollo de embriones de pez cebra y la evolución celular con el paso del tiempo: los investigadores dicen que también nos ayudará a aprender más sobre nuestro propio desarrollo biológico.

Un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Cell resume el trabajo de un equipo de investigadores del centro Chan Zuckerberg Biohub San Francisco (CZ Biohub SF), en Estados Unidos, para crear un atlas sin precedentes del desarrollo celular de embriones de pez cebra. En el marco del proyecto "Zebrahub", han logrado diseñar un mapa de todas las células que componen un embrión, mostrando su desarrollo progresivo a lo largo del tiempo.

El mapa más completo del desarrollo celular

En la actualidad, disponiendo únicamente de una conexión a Internet y de un dispositivo informático de mediana complejidad podemos acceder al instante a la visualización precisa de cualquier punto del planeta. Siglos atrás, los expedicionarios requerían de peligrosos viajes y pesados instrumentos para intentar crear a mano los mapas de los territorios que descubrían.

En el campo de la biología, poder observar directamente el desarrollo de una célula y mapear el progreso de un organismo vivo apreciando sus unidades mínimas fue también una utopía hasta la invención y optimización técnica de los microscopios. Ahora, el equipo de científicos del CZ Biohub SF parece haber logrado un avance similar al conseguido con el Google Earth y el GPS en el campo de la cartografía y el posicionamiento geográficos, al crear un atlas que muestra la actividad y el movimiento de cada célula en un embrión de pez cebra en desarrollo.

“Cómo una forma de vida pasa de una sola célula a un cuerpo entero es uno de los misterios más grandes de la biología. Con Zebrahub hemos creado posiblemente el mapa más detallado de ese proceso que se ha obtenido hasta el momento”, destacó en una nota de prensa el científico Loicic Royer, autor principal del nuevo estudio.

Zebrahub es un atlas dinámico del desarrollo embrionario del pez cebra, que ofrece conocimientos moleculares de alta resolución y en profundidad sobre el desarrollo de estos organismos, obtenidos a través de la secuenciación de embriones individuales en diez etapas de desarrollo, complementados además por reconstrucciones de trayectorias celulares. El proyecto también incorpora una herramienta interactiva, que permite navegar por los complejos flujos celulares derivados de datos de microscopía de lámina de luz.

Observando cada detalle del desarrollo de la vida

Vale destacar que para formar un organismo adulto complejo como un humano o un pez, un óvulo fertilizado debe dividirse hasta que millones de células hayan nacido y hayan asumido su papel como partes de la piel, el hígado, el cerebro y todos los demás componentes del cuerpo. Aunque casi todas las células de un embrión contienen un conjunto idéntico de genes, la forma en que cada tipo de célula usa estos genes es única.

De esta manera, aquí reside el gran avance del nuevo estudio: al poder observar el desarrollo continuado de un embrión, será posible apreciar el movimiento y funciones de miles de genes en millones de células, observando cómo se unen para crear una forma de vida adulta en todo su potencial. Aunque el atlas corresponde al pez cebra, los conocimientos adquiridos permitirán avanzar también en la comprensión de la biología del desarrollo humano.

Según informa Live Science, otros grupos de científicos ya están utilizando Zebrahub como punto de partida para estudiar las condiciones humanas. Por ejemplo, un equipo integró Zebrahub con sus propios datos celulares para sondear qué proteínas podrían conducir a la formación de cataratas en los ojos. Lograron apreciar por primera vez cuándo varios genes se encienden y apagan a medida que se desarrolla la patología, en un ejemplo de todos los avances que se podrán concretar a partir de este hallazgo.

Referencia

A multimodal zebrafish developmental atlas reveals the state-transition dynamics of late-vertebrate pluripotent axial progenitors. Loicic Royer, Merlin Lange et al. Cell (2024). DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.09.047