Científicos del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG) y del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona, España, han desarrollado este nuevo modelo matemático capaz de precisar la relevancia génica en la función del órgano y en posibles enfermedades.
“Nuestras herramientas de transcriptómica de células individuales, desarrolladas con anterioridad, resultaron muy útiles para descubrir tipos de células desconocidos”, ha recordado el científico en jefe, Holger Heyn, que ha indicado que estas herramientas les permitieron describir nuevos tipos y subtipos de células.
“Consorcios a gran escala como el Human Cell Atlas Project generan mapas de células individuales de organismos completos, para los que se precisan sofisticadas estrategias de análisis que permitan transformar el big data en conocimientos biológicos y clínicos disruptivos”, ha indicado Heyn.
La herramienta que han desarrollado ahora permite ir un paso más allá y ver cómo los genes interactúan para formar tejidos. Está basada en la teoría de gráficas, un modelo matemático abstracto en el que hay nodos conectados por los extremos.
“Una vez obtienes una gráfica, una estructura, puedes medir la importancia de cada nodo para la red. En este caso, cada nodo era un gen y, si resultaba importante, esto significaba que la función de este gen era clave para el sistema biológico objeto de estudio” , ha precisado el investigador del CNAG-CRG, Giovanni Iacono.
Los científicos procesaron conjuntos de datos de 10.000 células para deducir las redes de regulación que impulsan la formación del fenotipo de la célula y sus respectivas funciones. Aplicaron la herramienta para estudiar la diabetes tipo II y el Alzheimer y descubrieron cambios funcionales relevantes, lo que abre nuevas vías para hallar nuevas dianas terapéuticas.
“El análisis de la red que hemos desarrollado va más allá de los enfoques aplicados actualmente, ya que proporciona conocimientos profundos sobre cómo la actividad génica da forma a tejidos y órganos, lo que es crítico para comprender enfermedades en que estas redes están alteradas y encontrar talones de Aquiles para conseguir tratamientos efectivos”, ha concluido Heyn.
Según los investigadores, la herramienta puede aplicarse a cualquier enfermedad, desde Alzheimer a leucemia linfocítica crónica. “Aplicaremos nuestra herramienta para proponer nuevos genes diana para muchas enfermedades que luego podrán validarse en estudios futuros”, ha avanzado Iacono.