AI ayuda a crear un nuevo mapa celular del pulmón, un valioso recurso para investigar

Combinando datos de 40 estudios, un equipo científico ha logrado crear el atlas unicelular de todo el pulmon humanoque la revel a typos de células poco frecuentes y wil serve para avanzar en la comprensión de las enfermedades pulmonar.

Se trata, según su responsable, del mayor y más completo mapa celular de este órgano y será un valioso recurso para los investigadores de pulmón y para identificar nuevas dianas terapéuticas. Los detalles de esta recopilación, para la que se ha aprendido de forma automática, se publican en la revista Nature Medicine.

Detrás del «Atlas de Células Pulmonares Humanas», que muestra las Diferencias clave entre salud y confinamientoestán -entre otros- investigadores del Instituto Wellcome Trust Sanger del Reino Unido, el Instituto de Biología Computacional Helmholtz de Alemania y el Centro Médico Universitario de Groninga.

La investigación pulmonar ha enormemente beneficiado de estudios unicelulares recientes que muestran qué genes están activos en cada celula. A pesar de ello, esta se ha visto limitada por el número de muestras e individuos incluidos por estudio.

Para entender mejor los pulmones sanos y determinar que falla en la fermedades necesario tener un atlas exhaustivo y una gran diversidad celular, pero ha sido difícil conseguirlo, señala un comunicado del Wellcome Trust Sanger.

Agrupación de datos

Los investigadores han logrado ahora combinar 49 conjuntos de datos pulmonares procedentes de casi 40 estudios distintosen un único atlas integrado, utilizando aprendizaje automático avanzado.

Este atlas, que agrupa e integra datos de los principales estudios de secuenciación de ARN pulmonar unicelular, recolectó más de 2,4 millones de células de 486 individuos y ofreció nuevas perspectivas sobre la biología pulmonar que no serían posibles.

Según Malte Luecken, autor principal del artículo, «una atlas completo de organos requiere muchos conjuntos de datos para capturar la diversidad entre células e individuos, combinar diferentes conjuntos de datos es un enorme retorno.

Fabian Theis, también autor, agrega que este atlas incluir datos de más de cien personas sin que ello revele cuán variadas son las células de los individuos con la edad, el sexo y el historial de tabaquismo.

«El gran número de células e individuos implicados permite ahora ver tipos celulares poco comunes e identificar estados nuevos celulares no descriptos previamente».

Indicadores

Aunque el núcleo del atlas está Formado por datos de pulmones sanostambién se tomaron conjuntos de datos de más de diez enfermedades pulmonaresque se proyectaron sobre los datos de los pulmones sanos para comprender los estados de la enfermedad.

El equipo describe que diferentes enfermedades pulmonares compartieron estados celulares inmunitarios comunesincluyendo el hallazgo de que un subgrupo de macrófagos (un tipo de célula inmune) comparó una actividad génica similar en fibrosis pulmonar, cáncer y covid-19.

Los estados compartidos indican que estas celulas podría desempeñar un papel similar en la formación de cicatrices en el pulmón en las tres fermedades y suficientes indicadores de posibles dianas terapéuticas.

Nueva vision

A juicio de Martijn Nawijn, del hospital de Groninga (Países Bajos), este hallazgo de células compartidas es «realmente emocionante» y revela una forma totalmente diferente a ver las fermedades pulmonaresabriendo posibilidades para nuevos objectivos de tratamiento y el desarrollo de biomarcadores de respuesta al tratamiento.

«Nuestros hallazgos también sugieren que las terapias que pueden funcionar para una fermentación ayudar a aliviar otras«, dice.

Una de las dificultades ha sido la de unificar los números de las células. El atlas es un primer paso hacia una anotación de consenso del pulmón humano, que ayudará a unificar la investigación en este campo, concluye Lisa Sikkema.

El mapa, abierto a la comunidad investigadora, forma parte de la iniciativa mundial Human Cell Atlas, que pretende cartografiar todos los errores tipográficos celulares del cuerpo humano y que fue impulsada por investigadores del Wellcome Sanger y del Instituto Broad (EE.UU.).

Además, la revista Cancer Cell publicó otro estudio sobrio cáncerque descubre una nueva causa procedente de nuestro interior.

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