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El primer mapa molecular que describe el desarrollo cerebeloso humano

El primer mapa molecular que describe el desarrollo cerebeloso humano
Crédito: Aldinger et al.

Se sabe que el cerebelo, una estructura importante en el rombencéfalo humano, es de importancia central para permitir varias funciones motoras, junto con la cognición, la regulación emocional y el procesamiento del lenguaje. 


por Ingrid Fadelli, Medical Xpress


Sin embargo, en comparación con la corteza cerebral, esta estructura todavía está relativamente poco estudiada y su desarrollo a lo largo del tiempo es poco conocido.

Investigadores del Instituto de Investigación Infantil de Seattle han llevado a cabo recientemente un estudio destinado a comprender mejor el desarrollo del cerebelo humano. Su artículo, publicado en Nature Neuroscience , ofrece la primera descripción transcripcional espacial y de tipo celular detallada del desarrollo del cerebelo.

«Nos han asombrado los ricos datos moleculares disponibles para comprender la corteza cerebral humana en desarrollo a través de recursos como BrainSpan y PsychEncode», dijo a Medical Xpress la Dra. Kimberly Aldinger, quien llevó a cabo el estudio. «Nuestro objetivo era establecer un recurso similar para el cerebelo para nuestros propios estudios y compartirlo con la comunidad científica y médica».

La Dra. Kathleen Millen ha dedicado su carrera investigadora a comprender mejor el desarrollo del cerebelo . En 2019, la investigación en su laboratorio dirigida por el Dr. Parthiv Haldipur y acompañada por el Dr. Aldinger llevó a cabo los primeros análisis histológicos completos del cerebelo humano en desarrollo.

Los análisis que realizaron les permitieron describir la expansión espacial y temporal de las zonas progenitoras en el cerebelo humano y compararlas con su desarrollo en el cerebro de los roedores. Sus hallazgos podrían tener implicaciones significativas, ya que podrían ayudar a comprender mejor las causas de los trastornos del neurodesarrollo que se sabe que afectan al cerebelo, como malformaciones congénitas, autismo y cánceres cerebelosos pediátricos.

El primer mapa molecular que describe el desarrollo cerebeloso humano
Kimberly Aldinger, una de las investigadoras que realizó el estudio. Crédito: Aldinger et al.

«Colaboré con el grupo Millen en la producción de este primer atlas molecular completo de los tipos de células y genes expresados ​​durante el desarrollo del cerebelo humano», dijo el Dr. Aldinger. «Este es un recurso valioso para que la comunidad científica investigue los programas genéticos que impulsan el desarrollo del cerebelo humano y el origen de las enfermedades».

Para realizar su estudio, la Dra. Aldinger y sus colegas utilizaron SPLiT-seq, una técnica de secuenciación de ARN de una sola célula desarrollada por investigadores de la Universidad de Washington (UW) que se puede utilizar para analizar varias células simultáneamente. Usando esta técnica y la tecnología de captura láser para lograr la microdisección de regiones progenitoras definidas espacialmente, el equipo pudo capturar específicamente el transcriptoma de todos los tipos de células cerebelosas en desarrollo, incluidas las células muy raras presentes en el cerebelo humano en desarrollo.

«Es difícil modelar lo que no sabemos», dijo la Dra. Kathleen Millen a Medical Xpress. «Se han construido muchos modelos de desarrollo y enfermedad del cerebelo humano basándose en datos centrados en ratones. Los datos del cerebelo humano en desarrollo no estaban disponibles, pero ahora sabemos que el desarrollo del cerebelo humano es bastante diferente al de los ratones».

El reciente estudio llevado a cabo por este equipo de investigadores condujo a una serie de importantes hallazgos y logros. En particular, los investigadores recopilaron los primeros datos moleculares que describen el desarrollo del cerebelo humano . Los datos que recopilaron, que ahora están disponibles y otros científicos de todo el mundo pueden acceder a ellos, podrían arrojar algo de luz sobre los programas genéticos que permiten el desarrollo cerebeloso normal y los orígenes de los trastornos del neurodesarrollo asociados con el desarrollo cerebeloso anormal.

El mapa molecular del desarrollo cerebeloso humano delineado por el Dr. Aldinger, el Dr. Millen y sus colegas pronto podría usarse para validar los modelos de cultivo cerebeloso humano y de ratón existentes. Sorprendentemente, este mapa ya está permitiendo tanto a estos investigadores como a otros equipos reevaluar sus teorías sobre los orígenes de los trastornos del neurodesarrollo cerebeloso.

«Este atlas es solo el comienzo», explicó el Dr. Millen. «Carecemos de datos moleculares sobre los puntos de tiempo tempranos cuando nacen varias células cerebelosas importantes y carecemos de datos que vinculen los puntos de tiempo de desarrollo con los tipos de células adultas maduras. Estamos profundizando para definir mejor los mecanismos que impulsan la especificación y diferenciación de los progenitores, que utilizaremos para generar validado cultivos cerebelosos derivados de hPSC para modelar la función y disfunción cerebelosa humana, así como plataformas para el descubrimiento de fármacos «.



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