Se estima que el número de especies de seres vivos conocidas en el mundo ronda los dos millones. Como te puedes imaginar, en ‘especies de seres vivos’ entran desde animales y plantas hasta minúsculos microorganismos que a la mayoría de los mortales nos pasan desapercibidos. Aunque lo mejor no es la cifra. Si vuelves a leer la primera frase verás que he escrito ‘conocidas’, y te aseguro que no ha sido una licencia poética: es que se siguen descubriendo especies nuevas cada año [y si no te lo crees, vete a Google y pon «última especie animal descubierta + el año» en que estemos cuando leas esto y estoy segura de que te saldrán resultados de fuentes fiables con menos de un mes de antigüedad].

Con todo lo abrumadora e inabarcable que pueda parecerte esa cifra, lo mejor de todo es que científicos de todo el mundo dedican tiempo y recursos a ir analizando cada una de esas especies, desde una u otra disciplina, para comprender de dónde viene, cómo vive y a dónde va, y, desde ahí, en la mayoría de los casos, sacar conclusiones que puedan ayudarnos a mejorar nuestras vidas.

En ese contexto, ¿te imaginas lo que podría significar disponer de una gran base de datos con información célula a célula de cada una de esas especies? 🤯 Pues esa es justo la tarea —o casi hazaña, diría yo— que se ha marcado un equipo de investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona, liderado por el biólogo Arnau Sebé Pedrós. Lo han llamado Atlas Celular de la Biodiversidad.

Un Atlas para unirlos a todos

El Atlas Celular de la Biodiversidad, que cuenta con la colaboración de las universidades de Oxford, Chicago y Heidelberg, y del Instituto Europeo de Bioinformática (EBI/Instituto Earlham), no es ‘el primero de su especie’… 🥁🤙🏼 [perdón, tenía que hacerlo 😅 pero sigo… 👇🏼]

Los atlas celulares ya existen; de hecho, hay incluso un proyecto internacional para crear el Atlas de las Células Humanas —el año pasado se publicaron los resultados de los mapas del riñón, los intestinos y la placenta—. Sin embargo, se trata, de momento, de investigaciones aisladas, con todo lo que ello conlleva, como dificultades para comparar y cruzar estos estudios por estar realizados con metodologías y criterios diferentes. De ahí, la primera razón de esta iniciativa: convertirse en un repositorio global al que científicos de cualquier parte del mundo puedan acceder de una manera sencilla y con garantías. «Me interesa comparar datos de cuantas más especies posibles y sobre todo que se hayan generado de la forma más compatible posible. Para descubrir cosas concretas e incluso cosas que no pensabas descubrir», explica el investigador ICREA del CRG, Sebé Pedrós.

Para ello, su equipo pasará los próximos 3 años trabajando en dos objetivos principales. De un lado, diseñar la infraestructura de esa gran base de datos; de otro, definir las metodologías experimentales, los estándares y los protocolos de trabajo que hay que seguir para mapear las distintas especies de seres vivos que pueblan la Tierra. «No es lo mismo tratar organismos con cutículas muy duras o que organismos con mucha gelatina, como el caso de las medusas; es difícil sacar células de ahí», por eso, hace falta un libro de instrucciones que ayude a los investigadores en cada caso.

Ahora, ¿para qué mapear célula a célula a otros seres vivos? 🤔

 

La razón de ser de un Atlas Celular

Como recuerda el científico catalán, la célula es la unidad básica de cualquier ser vivo. Nuestro cuerpo tiene más de 37 billones de células —sí, con «B»—, pero no todas son iguales: las células de la retina se encargan de captar la luz y en el riñón hay células que ayudan a filtrar la sangre.

No obstante, todas esas células tienen algo en común: el ADN, que son las instrucciones básicas para el funcionamiento de cualquier organismo vivo. Lo que sucede es que, en cada una de esas células, ese ADN se manifiesta de una manera o de otra. El Atlas Celular de un ser vivo permite, por tanto, conocer los diferentes tipos de células que hay en ese organismo (qué hace cada una y cómo funciona y se relaciona con otras), pero también qué es lo que hace que cada célula sea y funcione de esa manera, es decir, qué genes se han encendido o permanecen apagados en cada caso.

Esta información se convierte así en la base para comprender los comportamientos de cada especie y para seguir iluminando la historia de evolución de la vida en la Tierra.

Aunque, si me acompañas, te lo explico con unos ejemplos 👇🏼

Corales, algas y antibióticos

«El Atlas Celular es, en primer lugar, es un recurso, igual que entender el genoma: nos permite entender cómo se relaciona una especie con otras o qué adaptaciones tiene», asegura Sebé Pedrós. Su grupo de investigación creó hace un par de años el primer atlas célula a célula del Stylophora pistillata, un tipo de coral que forma arrecifes en las aguas poco profundas del Índico y el Pacífico. El análisis reveló 40 tipos de células diferentes.

«Los corales tienen unas características muy únicas: forman un exoesqueleto de carbonato cálcico, que es la base de los arrecifes de coral, viven en mares muy pobres y son los productores primarios de esos océanos porque forman una simbiosis con unas algas muy especiales, entre otras cosas», recuerda. «El atlas celular nos permite entender a un nivel molecular las bases de esas propiedades. Por ejemplo, qué células producen ese exoesqueleto y qué genes están implicados en el establecimiento de esas simbiosis«.

Eso sirve, en primer lugar, para entender mejor la biología de esos organismos, pero, además, —esto te va a gustar— puede derivar en aplicaciones que mejoren nuestras vidas 😉 Un atlas celular nos puede ayudar a descubrir genes, proteínas o enzimas útiles en ámbitos como el industrial, el farmacéutico o el médico: «En el caso del coral, vimos un péptido antimicrobiano que produce en el momento en que la larva del coral se establece en un nuevo sustrato. Para mí es un candidato clarísimo a ser un péptido antimicrobiano en un contexto casi clínico, ¿no?».

[Te lo aterrizo incluso más: ¿crees que si no supiéramos cómo es a nivel celular el páncreas o el hígado de un ratón y lo pudiéramos comparar con el de un ser humano, podríamos haber probado muchos tratamientos médicos que hoy salvan vidas? Dale una pensadita… 🤓]

Los placozoos y el origen de las neuronas

Esos serían dos de los usos de los atlas celulares, aunque para Arnau Sebé hay un tercer resultado interesante de este tipo de investigaciones: los atlas celulares nos permiten entender cómo ha evolucionado y puede evolucionar cada especie.

Sin ir más lejos, este mismo equipo de investigación del Centro de Regulación Genómica descubrió el año pasado las que podrían ser el ancestro directo de nuestras neuronas. Sucedió mientras elaboraban el atlas celular de los placozoos, unos animalitos muy sencillos, de un milímetro de tamaño y con forma de tortilla aplastada. Sus células peptidérgicas serían el equivalente a una forma primaria de neuronas, lo que nos permite acercarnos a desvelar la historia evolutiva de los sistemas nerviosos.

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El Atlas Celular de la Biodiversidad arrancará con ocho especies; ocho especies que han sido analizadas previamente, entre ellas, la mosca de la fruta, un alga parda y un erizo o una estrella de mar. Son especies diversas para crear un ‘libro de instrucciones’ que contemple el mayor número de escenarios posibles y permita hacer el proyecto escalable y universalizable; son especies conocidas para detectar errores fácilmente y garantizar resultados precisos. Serán tres años de trabajo impulsados por una gran ambición: abrir una nueva puerta para un estudio más sistemático de la biodiversidad y ayudarnos a comprender mejor el mundo que nos rodea.