Ciencia revela cómo evoluciona el cerebro: el mayor mapeo realizado explica el origen de las enfermedades neurológicas

La Red de Atlas Celulares de la Iniciativa BRAIN (BICAN) ha creado los primeros atlas integrales de tipos celulares en el cerebro en desarrollo. Estos atlas incluyen cerebros humanos, de ratón y de primates, y ofrecen una representación multimodal del desarrollo cerebral desde la etapa embrionaria hasta el crecimiento postnatal.

Esto implica no solo catalogar los tipos celulares, sino también su disposición espacial, interacciones y cambios que pueden contribuir a enfermedades neurológicas. Los datos y las herramientas de BICAN están disponibles para la comunidad científica mundial y tienen como objetivo acelerar la investigación cerebral.

Los tipos celulares se desarrollan en oleadas.

Los atlas se basan en la genómica espacial y de células individuales. Demuestran que los tipos celulares no aparecen en momentos fijos, sino que emergen en oleadas superpuestas.

Las células madre se diferencian en neuronas y células gliales, y ciertos programas de desarrollo pueden reactivarse después del nacimiento. Esta dinámica demuestra que el cerebro responde de forma flexible a las influencias internas y externas.

Maduración postnatal e influencia sensorial

El desarrollo de las neuronas GABAérgicas en la corteza visual es particularmente llamativo. También surgen nuevos tipos de células después del nacimiento, por ejemplo, durante fases como la apertura de los ojos o las primeras experiencias visuales.

La maduración postnatal extiende la diversificación neuronal y permite la adaptabilidad y el aprendizaje.

Conocimientos sobre los mecanismos de la enfermedad

Los atlas permiten identificar tipos celulares que pueden estar asociados a enfermedades.

Se ha identificado una célula precursora potencialmente asociada a los glioblastomas. Los glioblastomas son tumores cerebrales particularmente agresivos que se originan en las células gliales, infiltran extensamente el tejido circundante y son difíciles de extirpar por completo.

La célula precursora descubierta exhibe propiedades que podrían promover el crecimiento celular descontrolado, proporcionando así pistas sobre cómo surgen y se desarrollan dichos tumores.

Además, es posible identificar periodos en los que los riesgos genéticos de trastornos psiquiátricos son particularmente elevados. Esta información sienta las bases para intervenciones terapéuticas específicas durante fases críticas del desarrollo.

Comparación entre especies

Una comparación del desarrollo cerebral entre humanos, ratones y primates revela tanto similitudes como características únicas. Mientras que el cerebro de un ratón madura en aproximadamente 35 días, el desarrollo humano tarda alrededor de 20 años. Esta maduración prolongada, denominada neotenia, posibilita habilidades complejas como el lenguaje, el aprendizaje y la adaptación, pero dificulta la modelización experimental.

Base para modelos y simulaciones

Los atlas de tipos celulares de BICAN proporcionan una base importante para un mejor desarrollo e investigación de mini-cerebros en el laboratorio (organoides) y modelos animales.

Permiten simular el desarrollo cerebral, analizar los mecanismos moleculares y estudiar las redes neuronales. Esto permite a los investigadores comprender mejor cómo se desarrollan la diversificación neuronal, la percepción y el comportamiento.

Perspectivas para la investigación y la terapia

Estos atlas proporcionan, por primera vez, una imagen completa del cerebro en desarrollo a nivel celular. Los datos constituyen la base para terapias celulares y génicas más precisas y para la optimización de modelos experimentales de enfermedades neurológicas. Los atlas representan un paso crucial hacia una comprensión más profunda del desarrollo cerebral, la función cerebral y la patogénesis de las enfermedades.

Referencia de la noticia

BICAN (2025). Un censo celular del cerebro humano en desarrollo. Nature, 5 de noviembre de 2025.