Creando el mapa de células del cuerpo humano con el apoyo de la Chan Zuckerberg Initiative

Centro Nacional de Análisis Genómico

Center for Genomic Regulation

 

  • La Chan Zuckerberg Initiative financiará un proyecto del equipo de Single Cell Genomics del CNAG-CRG para apoyar al Human Cell Atlas.
  •  Holger Heyn lidera el proyecto seleccionado que comparará los métodos de secuenciación de ARN de células individuales para el Human Cell Atlas.
  •  Se probarán 14 técnicas diferentes que involucran a 18 centros de investigación de todo el mundo para determinar su idoneidad para crear un atlas celular del cuerpo humano.
  •  En total se destinarán 15 millones de dólares para 85 proyectos con el objetivo de construir herramientas y tecnologías que permitirán nuevas colaboraciones entre científicos, médicos e ingenieros para conseguir mapear cada célula del cuerpo humano.

 

La Chan Zuckerberg Initiative, (DAF, un fondo asesorado de la Silicon Valley Community Foundation) anunciaba ayer la financiación de 85 proyectos que forman parte del Human Cell Atlas (HCA), un proyecto internacional cuyo objetivo es mapear todos los tipos de células del cuerpo humano para que pueda ser utilizado en estudios de salud y enfermedad. Las subvenciones suman 15 millones de dólares en un año. Holger Heyn, líder del equipo de Single Cell Genomics del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG), encabeza uno de los proyectos seleccionados.

El proyecto HCA reúne a científicos de todo el mundo para trabajar juntos en la fascinante idea de crear un mapa de las células que forman el cuerpo humano. Las últimas tecnologías de secuenciación permiten analizar las células individualmente y miles de células por experimento. Los datos de millones de células de diferentes tejidos y órganos permitirán dibujar un atlas de alta resolución de composición celular humana. “Un atlas de las células humanas nos ayudará a comprender la complejidad de nuestro cuerpo con una resolución nunca vista”, dice Holger Heyn, miembro del consorcio HCA y receptor de la subvención de la Chan Zuckerberg Initiative (CZI). “Y aún más importante, el atlas servirá como mapa de referencia para estudios futuros sobre enfermedades como el cáncer o las enfermedades autoinmunes, para comprender su origen e identificar objetivos para las terapias.”

atlas de células

El Human Cell Atlas (HCA) es un proyecto internacional cuyo objetivo es mapear todos los tipos de células del cuerpo humano y utilizar esta información en estudios de salud y enfermedad. Imagen: Rubén Megía.

En esta fase inicial del HCA, el grupo del Dr. Heyn intentará identificar las tecnologías más adecuadas para crear este atlas integral de células humanas. El objetivo son los distintos métodos de secuenciación de ARN de células individuales que se usan para conocer el fenotipo de cada célula. Actualmente hay una plétora de métodos diferentes y sigue siendo un tema controvertido qué protocolos son los más adecuados para dibujar un atlas de tejido. Por lo tanto, antes de iniciar la producción a gran escala merece la pena una comparación exhaustiva de las diferentes técnicas. El objetivo del Dr. Heyn es generar una base de datos de referencia completa para evaluar sistemáticamente las técnicas para describir tipos de células y sus estados. El estudio incluye 14 técnicas diferentes con conjuntos de datos producidos en 18 centros de investigación y empresas. “Para comparar las técnicas de manera justa, hemos diseñado una muestra unificada en el CNAG-CRG que ahora se enviará a los laboratorios colaboradores. Esta muestra compleja incluye diferentes tipos de células sanguíneas y de colon que nos ayudan a simular escenarios reales dentro del proyecto HCA”, explica el Dr. Heyn y agrega:” Más allá de la selección inicial de técnicas, nuestra muestra de referencia estará disponible para comparar métodos futuros que podrían ser aún más poderoso que los utilizados actualmente”.

Este proyecto ha sido posible gracias al descubrimiento el año pasado, por el mismo equipo del Dr. Heyn, de que las células individuales pueden criopreservarse para aplicaciones de secuenciación, lo que permite almacenar y transferir muestras entre laboratorios. Durante el último año, el grupo del Dr. Heyn mejoró sus protocolos y produjo más de un centenar de viales de muestra de referencia criopreservadas para el HCA. “Estos tubos se enviarán ahora a nuestros colaboradores que realizarán sus protocolos para aislar y procesar células individuales”, dice la Dra. Moutinho, quien dirige la preparación de muestras del laboratorio del Dr. Heyn.

Para garantizar el mejor rendimiento, entre los colaboradores del proyecto se incluyen laboratorios que desarrollan los respectivos métodos de secuenciación de ARN y empresas que comercializan dispositivos relacionados. Laboratorios de los EE. UU. (Stanford, Harvard, Universidad de Washington y el MIT), Japón (RIKEN), Alemania (DKFZ, BIH, MPI y LMU), Suecia (SciLifeLab), Holanda (Instituto Hubrecht) y el Reino Unido (Sanger) se han unido al proyecto interesados en probar cómo funcionan sus propios métodos en esta comparación. “Estamos encantados de tener tantos colaboradores a bordo. La motivación es muy alta y nuestro objetivo es producir resultados en el transcurso de este año”, comenta el Dr. Heyn sobre el ambicioso calendario del proyecto. El Dr. Ivo Gut, Director de CNAG-CRG, dice: “Este proyecto se basa en la experiencia del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer (ICGC, por sus siglas en inglés), donde llevamos a cabo un estudio comparativo a gran escala de la secuenciación del genoma del cáncer y la identificación de mutaciones somáticas. Esta experiencia nos enseñó la importancia de sentar una base sólida para un proyecto ambicioso de varios años. Estamos encantados de que la CZI comparta nuestra opinión y nos respalde”.

Todos los proyectos seleccionados por la CZI se enfocan en desarrollar herramientas computacionales abiertas, algoritmos, visualizaciones y conjuntos de datos de referencia para permitir a investigadores de todo el mundo trabajar con la gran variedad de datos moleculares y de imágenes generados por científicos del HCA. Los beneficiarios también colaborarán entre sí, y con los científicos e ingenieros de software de la CZI, para maximizar el impacto de las nuevas herramientas y tecnologías.

El HCA contendrá petabytes de datos sobre miles de millones de células y secciones de tejidos a través de múltiples modalidades utilizadas por cientos de laboratorios de todo el mundo. Un proyecto de esta escala y complejidad exige un enfoque abierto, modular y extensible para coordinar, estandarizar y compartir datos. “El HCA quiere que estos datos sean abiertos y accesibles para los investigadores, permitiendo a la comunidad científica innovar rápidamente sin obstáculos. La Plataforma de Coordinación de Datos del HCA afronta este reto y cuenta con un grupo de trabajo de gobernanza dedicado a supervisar la implementación de sus políticas con la vista puesta en la ciencia y los datos de libre acceso”, explica Roderic Guigó, coordinador del Programa de Bioinformática y Genómica del Centro de Regulación Genómica (CRG) y miembro del grupo de gobernanza de la Plataforma de Coordinación de Datos del HCA.

“Estoy encantada de dar la bienvenida a este distinguido grupo de beneficiarios a la familia CZI, y estoy entusiasmada con la forma en que apoyarán el ambicioso proyecto del HCA”, afirma Priscilla Chan, pediatra y cofundadora de la Chan Zuckerberg Initiative. “Trabajando conjuntamente y con nuestro equipo de científicos e ingenieros, estos colaboradores crearán nuevas formas para que los científicos utilicen información sobre células sanas y enfermas. Sus esfuerzos ayudarán a acelerar el progreso hacia nuestra meta: curar, prevenir o tratar todas las enfermedades para finales de este siglo”.

La CZI financiará 85 proyectos en respuesta a una convocatoria abierta a solicitudes emitida en julio de 2017. Los fondos se otorgan a 83 investigadores principales de 53 instituciones de nueve países en cuatro continentes. La información detallada de cada proyecto se puede consultar en este enlace: https://www.chanzuckerberg.com/human-cell-atlas/comp-tools

 

 

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