23 de Octubre de 2017
LA JOLLA—Los científicos del Instituto Salk liderarán una iniciativa multimillonaria de cinco años para revolucionar nuestra comprensión del cerebro humano al identificar y catalogar sistemáticamente los tipos de células en el cerebro de los mamíferos, los Institutos Nacionales de Salud han anunciado. El esfuerzo, que es parte de Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative®, será codirigido por los profesores de Salk José Ecker y ed callaway. Investigadores de USC y UC San Diego también participarán en la colaboración.
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Crédito: Marina Garrett
“Desarrollar un atlas de tipos de células cerebrales es una tarea increíblemente ambiciosa, pero fundamental para descubrir la función cerebral”, dice el presidente de Salk. elizabeth blackburn. “Con esta generosa subvención, podremos comprender mejor el órgano que no solo nos hace ser quienes somos, sino cuya disfunción, desde la enfermedad mental hasta la degeneración de la enfermedad de Alzheimer, causa algunos de los tipos más agudos de sufrimiento humano”.
El cerebro no se compone solo de un tipo de neurona, sino de muchos tipos de células que los científicos apenas comienzan a identificar. Identificar estas diferentes células puede ayudar a revelar cómo funciona el cerebro y qué sucede cuando no funciona, pero los científicos carecen de un catálogo sistemático que identifique los tipos de células en todo el cerebro. También carecen de los medios apropiados para seleccionar genéticamente la mayoría de los tipos de células para la investigación de usos terapéuticos, particularmente en humanos.
Para abordar estas limitaciones, Ecker y Callaway, junto con los colegas de Salk y otros colaboradores, proponen una serie de experimentos integrados para identificar, catalogar y caracterizar los tipos de células cerebrales en ratones a través de firmas moleculares y luego vincular esos tipos de células con sus entradas y salidas. De particular utilidad será un método iniciado por el laboratorio de Callaway para utilizar el virus de la rabia modificado para rastrear las conexiones entre las células nerviosas. El proyecto, llamado Center for Epigenomics of the Mouse Brain Atlas (CEMBA), requerirá recopilar datos de más de 100 regiones cerebrales que cubren todo el cerebro del ratón y asociar esos tipos de células con características anatómicas que pueden ser comunes a los sistemas nerviosos en general y, por lo tanto, sujetos a métodos similares de seguimiento y manipulación en otras especies.
“Uno de los primeros pasos para comprender cómo funciona cualquier sistema complejo, desde un automóvil hasta una computadora, es crear una lista de piezas”, dice Joseph Ecker, investigador del Instituto Médico Howard Hughes y director del Laboratorio de Análisis Genómico de Salk. “En el caso del cerebro, recién comenzamos a identificar la miríada de tipos de células que sabemos que deben existir. Una vez que tengamos una comprensión más completa de qué son las partes, podremos investigar su función y, quizás lo que es más importante, su disfunción. Esta subvención representa un gran paso adelante para lograr esos objetivos”.
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Crédito: Instituto Salk
El centro Salk se centra en la epigenética de una sola célula: los cambios químicos en el ADN que son responsables de controlar las diferencias en la expresión génica que hacen que cada tipo de célula cerebral sea único. El equipo espera que esta información sea particularmente útil para crear herramientas que apunten a estos mismos tipos de células en futuros estudios sobre la función del circuito cerebral.
“Estamos emocionados de ser parte de un equipo colaborativo compuesto por varios Centros financiados por los NIH diferentes que conformarán la Red de Censos de Células de la Iniciativa BRAIN (BICCN)”, dice el profesor Ed Callaway de Salk, quien ocupa la Cátedra Audrey Geisel en Ciencias Biomédicas. “Los avances recientes en la tecnología genómica unicelular han hecho posible interrogar genéticamente a millones de células cerebrales individuales. Este trabajo sentará las bases para el estudio de los circuitos cerebrales con un impacto comparable al que tuvo la secuenciación del genoma en la biología celular y molecular”.
La colaboración incluye:
Para obtener más información, consulte el anuncio de financiación en https://grants.nih.gov/grants/guide/rfa-files/RFA-MH-17-225.html. Este proyecto cuenta con el apoyo del NIMH/NIH Acuerdo de Cooperación Número U19MH11483.
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