Revista Cultural Digital
ISSN: 1885-4524
Número 44 - Otoño 2016
Asociación Cultural Ars Creatio - Torrevieja

 
Un Google Maps para el cuerpo humano Manuel Sánchez Angulo

 

Imagine que acaba de llegar a una ciudad española que no conoce. ¿Qué es lo primero que hace? Pues, o bien ir a la oficina de turismo a pedir un plano, o probablemente sacar su teléfono móvil y acceder a Google Maps (o una aplicación similar). Lo cierto es que disponer de un mapa es algo de mucha ayuda cuando uno no sabe dónde está y necesita orientarse. Hacer mapas o planos es algo consustancial al ser humano. No en vano se dice que una imagen vale más que mil palabras. Y eso también lo entendieron los médicos de tiempos pasados. En los libros de historia de la medicina se habla de un antes y un después de Andrés Vesalio. Este médico pulicó en 1543 el libro De humani corporis fabrica (La estructura del cuerpo humano), considerado como el primer tratado de anatomía moderna. ¿Por qué no hubo antes una obra similar? No es que no hubiera médicos con grandes conocimientos anatómicos, pero es que Vesalio además fue un gran dibujante. Añadamos a eso que la imprenta ya había sido inventada y que se podían hacer copias de sus ilustraciones mediante el grabado en planchas de madera. El libro de Vesalio fue un auténtico best-seller y estuvo considerado como “El Libro” de anatomía durante más de un siglo. A partir de entonces, los libros de anatomía cada vez fueron siendo más precisos y detallados. En 1858 se publicó la primera edición del Gray’s Anatomy, libro que se ha ido modernizando y reeditando a lo largo de los años; la última edición es la 41.ª y se publicó en 2015. El libro ha sido tan famoso que incluso ha inspirado el título de una conocida serie de televisión.

 

Andrés Vesalio, considerado el padre de la anatomía moderna. A la izquierda podemos ver una de las láminas de su obra De humani corporis fabrica. Se buscaba siempre un sentido alegórico en dichas representaciones, pues los médicos tenían que ser formados tanto en el plano científico como en el filosófico.


Sin embargo, por muy detallado que pueda llegar a ser, un atlas anatómico es como un mapa de carreteras del cuerpo humano. Nos puede ser muy útil para ir de una ciudad a otra por la vía más rápida, o para llegar a un pueblecito escondido en el último rincón de una montaña. Pero, una vez que llegamos a nuestro destino, ¿cómo orientarnos? Si estuviéramos en una ciudad, probablemente podríamos conseguir un plano y así ver las calles y monumentos principales. En el caso del cuerpo humano, un “plano de ciudad” sería equivalente a ver las estructuras anatómicas con el microscopio. Estaríamos entrando en el mundo de la histología, la ciencia que estudia los tejidos y células que componen los diferentes órganos de nuestro cuerpo. Dependiendo de lo detallado que sea el plano, podemos encontrar las diferentes calles y quizás algunos edificios emblemáticos. Pero si estuviéramos en un pueblo pequeño, es muy posible que no tengamos ni siquiera un plano. Incluso en la gran ciudad, los planos son útiles hasta cierto punto, ya que puede haber calles pequeñas o distintos lugares que no aparecen por falta de espacio para poder representarlos.

Google Maps (o aplicaciones parecidas) han supuesto un salto cuántico en el uso de mapas y planos, ya que no sólo te indican hasta el callejón más escondido, es que encima te informan si hay algún tipo de tienda, restaurante, monumento, etc., cerca de ti (eso, si funcionan bien, claro). Bueno, pues ahora imagínese que esto se pudiera hacer con el cuerpo humano. Que existiera una aplicación que no sólo identifique el órgano y los tejidos que lo forman, sino también cada uno de los tipos celulares presentes en una pequeña fracción de ese tejido. Una especie de Google Maps del cuerpo humano.

Suena maravilloso, pero debo decir que la aplicación ésa todavía no existe. Digamos que el nivel en el que se mueve la medicina actual es en el de “plano bastante detallado impreso en papel que te dan en la oficina de turismo”. Puede parecer poco, pero ese nivel se ha alcanzado gracias a enormes esfuerzos y a la utilización de la tecnología más avanzada en los campos de la microscopía óptica y electrónica, la radiología, las técnicas de inmunoensayo, etc. Pero esas técnicas tan avanzadas son como la cartografía del siglo xx antes de la aparición de los satélites GPS. Para dar el salto a “nivel Google Maps” se necesita otro tipo de tecnologías que nos permitan mapear las células de todo el cuerpo humano.

Esas tecnologías ya se están desarrollando y se espera que en unos años den sus frutos. Una de las más prometedoras es la tecnología DropSeq. Es una combinación de física de microfluidos y microscopía que permite estudiar las células una a una. Siguiendo con la analogía cartográfica, es como pasar de dibujar a una manzana de casas como un rectángulo en un plano, a colocar en dicho rectángulo el tipo de negocios que vamos a encontrar. Esta técnica consiste en hacer pasar a las células por un canal muy estrecho y englobarlas individualmente en una gotita de aceite. Cada gotita sólo tiene el volumen de una millonésima de mililitro, pero es suficiente para que la célula que encierra pueda ser analizada secuenciando tanto su DNA como su RNA.

 

Microfotografías de un vídeo que muestra el funcionamiento del dispositivo Drop-Seq para capturar células de manera individual. El dispositivo consta de una serie de canales por los que se cruzan los flujos de distintos fluidos. En la parte superior podemos ver una célula que es impulsada hacia la derecha (centro). Finalmente se forma una microgota que lleva a esa única célula atrapada en su interior. Puede verse el vídeo completo en http://mccarrolllab.com/dropseq/.


Ya he comentado en otra ocasión que el DNA es el libro de instrucciones de un ser vivo. Bueno, pues el RNA es una molécula muy parecida que nos dice cuáles de esas instrucciones se están llevando a cabo. Recordemos que todas las células de un ser humano tienen el mismo DNA, el mismo libro de instrucciones, pero cada una de ellas lee unas determinadas instrucciones para poder diferenciarse en células sanguíneas, neuronas, hepatocitos, etc. Incluso dentro de cada uno de esos tipos celulares, que parecen tan particulares, las células leen las instrucciones de forma diferente. Precisamente, conocer las secuencias de RNA que están presentes en una célula nos está diciendo cómo esa célula ha leído su libro de instrucciones y por qué es diferente de otra célula. Antes de que existiera la tecnología DropSeq, el realizar este tipo de análisis costaba miles de euros y sólo se podía hacer con un puñado de células. Ahora se pueden estudiar simultáneamente cientos de miles de células y con un coste de cinco céntimos por célula.

¿Qué importancia tendrá conocer lo que es cada célula presente en un cuerpo humano? Pues vamos a poner un pequeño ejemplo. Imagine que un investigador sospecha que hay un gen implicado en el desarrollo de la esquizofrenia. Lo primero que tiene que hacer ese investigador es comprobar si ese gen se expresa en las células cerebrales, y si lo confirma, entonces comprobar en qué parte del cerebro en concreto se expresa dicho gen. Con las técnicas inmunológicas actuales se tarda un año en obtener algún resultado y a un coste muy elevado. Si se dispusiera de una herramienta en la cual se hubieran mapeado todas los tipos de células del cerebro, es muy probable que lo consiguiera en un par de meses y a un coste diez veces menor.

¿No es eso una revolución?


Este texto se ha inspirado en el artículo de Ed Yong. A Google Maps for the Human Body. http://www.theatlantic.com/science/archive/2016/10/a-google-maps-for-the-human-body/504002/


Origen de las imágenes:

https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=457255 y http://bit.ly/2edZLxH

  • Drop-Seq. Fotogramas del vídeo realizado por Patrick Stumpf, Matthew Rose-Zerilli, Rosanna Smith, Martin Fischlechner & Jonathan West en el Center for Hybrid Biodevices & Cancer Sciences Unit, University of Southampton. http://mccarrolllab.com/dropseq/