El primer atlas del pulmón revela similitudes celulares entre el covid y el cáncer

Combinando datos de casi 40 estudios, el primer atlas unicelular integrado del pulmón revela tipos celulares poco frecuentes y pone de relieve las diferencias celulares entre personas sanas. Además, el estudio halló estados celulares comunes entre la fibrosis pulmonar, el cáncer y el Covid-19, ofreciendo nuevas formas de entender la enfermedad pulmonar, lo que podría ayudar a identificar nuevas dianas terapéuticas.

El estudio forma parte de la iniciativa mundial Human Cell Atlas (HCA), cuyo objetivo es cartografiar todos los tipos celulares del cuerpo humano para transformar nuestra comprensión de la salud, las infecciones y las enfermedades.

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Este atlas abarca más de 2,4 millones de células de 486 individuos y ofrece nuevas perspectivas sobre la biología pulmonar que antes no eran posibles.

En palabras de Malte Luecken, autor principal del artículo y jefe de grupo del Instituto de Biología Computacional y del Instituto de Salud Pulmonar e Inmunidad Helmholtz de Múnich (Alemania): «Un atlas completo de órganos requiere muchos conjuntos de datos para captar la diversidad entre células e individuos, pero combinar diferentes conjuntos de datos es un reto enorme. Desarrollamos un proceso de evaluación comparativa para encontrar el método óptimo de integrar todos los conjuntos de datos en el atlas, utilizando inteligencia artificial, y combinamos con éxito conocimientos y datos de casi 40 estudios pulmonares anteriores».

«Hemos creado un primer atlas de referencia del pulmón humano, que incluye datos de más de cien personas sanas y revela cómo varían las células de los individuos con la edad, el sexo y el historial de tabaquismo», señala Fabian Theis, autor principal del artículo y Director del Instituto de Biología Computacional Helmholtz de Múnich. «El gran número de células e individuos implicados permite ahora ver tipos celulares poco comunes e identificar nuevos estados celulares que no se habían descrito antes», añade.

Aunque el núcleo del Atlas de Células Pulmonares Humanas está formado por datos de pulmones sanos, el equipo también tomó conjuntos de datos de más de 10 enfermedades pulmonares diferentes y los proyectó sobre los datos de los pulmones sanos para comprender los estados de la enfermedad.

El equipo descubrió que diferentes enfermedades pulmonares compartían estados celulares inmunitarios comunes, incluido el hallazgo de que un subconjunto de macrófagos (un tipo de célula inmunitaria) compartía una actividad génica similar en la fibrosis pulmonar, el cáncer y el Covid-19. Los estados compartidos indican que estas células podrían desempeñar un papel similar en la formación de cicatrices en el pulmón en las tres enfermedades, y proporcionan indicadores de posibles dianas terapéuticas.

El profesor Martijn Nawijn, autor principal del trabajo y catedrático del Centro Médico Universitario de Groninga (Países Bajos), subraya que «se trata del primer esfuerzo por comparar pulmones sanos y enfermos en un estudio de forma integrada. Nuestro estudio no sólo respalda la presencia de fibrosis pulmonar en Covid-19, sino que nos permite identificar y definir un estado celular compartido entre la fibrosis pulmonar, Covid-19 y los pacientes con cáncer de pulmón».

«El hallazgo de estas células compartidas asociadas a la enfermedad es realmente emocionante, y revela una forma totalmente diferente de ver las enfermedades pulmonares, abriendo posibilidades para nuevos objetivos de tratamiento y el desarrollo de biomarcadores de respuesta al tratamiento. Nuestros hallazgos también sugieren que las terapias que funcionan para una enfermedad pueden ayudar a aliviar otras», señala.

El Atlas de Células Pulmonares Humanas, primer órgano principal integrado en la iniciativa del Atlas Celular Humano, está a disposición pública de los investigadores de todo el mundo, como recurso central para estudiar el pulmón en la salud y la enfermedad.

En palabras de Alexander Misharin, autor principal del artículo y profesor asociado de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern (EE.UU.): «El Atlas de Células Pulmonares Humanas es un recurso enorme para la comunidad científica y médica. Al estar a disposición de los investigadores, los nuevos datos sobre enfermedades pueden incorporarse al HLCA, lo que transforma la investigación de la biología y las enfermedades pulmonares. Como primer atlas de referencia completo de un órgano importante, el HLCA también representa un hito hacia la consecución de un Atlas Celular Humano completo que transformará nuestra comprensión de la biología y la enfermedad y sentará las bases para una nueva era de la asistencia sanitaria».