Stephanie Ríos Molina

Un pequeño pez que crece en charcos de Argentina, Brasil y Uruguay, llamado killifish anual, está ayudando a comprender cómo se mueven las células durante el desarrollo embrionario, un proceso fundamental para la formación de tejidos y órganos en humanos y otros seres vivos.

Germán Reig y Miguel Concha, investigadores del Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica (BNI), de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, son los responsables de este estudio, cuyos resultados fueron recientemente publicados en la prestigiosa revista internacional Nature Communications.

El estudio nacional

La investigación demuestra de qué manera se organizan las células para dar forma al embrión. Los científicos descubrieron que la capa de células que cubre al huevo no sólo permite proteger al individuo, sino que también coordina los movimientos celulares para que el organismo vivo se pueda formar y desarrollar. "Este proceso es fundamental y podríamos compararlo con lo que ocurre cuando se construye una casa. Además de tener los ladrillos, se necesita tener movimientos coordinados para ensamblar las piezas", señaló a este medio Germán Reig, doctor en Ciencias Biomédicas de la U. de Chile.

Ambos investigadores trabajaron con un equipo multidisciplinario y utilizaron herramientas de ingeniería genética y microscopía avanzada para analizar la interacción de las señales químicas y mecánicas, así como su relación con los genes.

el pez de los charcos

El killifish sudamericano anual, que circula frecuentemente en los acuarios, ofrece amplias ventajas para la ciencia y el estudio del desarrollo: "Es una especie transparente que se desarrolla fuera del cuerpo de la madre. Tiene menos células que el pez cebra, empleado en este tipo de estudios, y sus movimientos ocurren de forma separada en el tiempo. Sus células son de gran tamaño y eso permite analizarlas en el microscopio y verlas en detalle", aseguró el académico Reig.

Las pozas en las que habita este pez sudamericano alcanzan su nivel máximo de agua en invierno. "Durante el verano, los charcos se secan y ahí mueren los adultos, pero sus huevos sobreviven y permanecen enterrados en el barro, deteniendo su desarrollo hasta la próxima etapa de lluvia", aseveró el doctor Reig.

Comprensión del cáncer

Según el doctor Concha, entender estos procesos de migración sería esencial para comprender otros fenómenos que involucren el movimiento celular, como la reparación de heridas o el desarrollo de metástasis, siendo este último punto de alta relevancia, ya que podría tener implicancia en el abordaje del cáncer.

"Determinar los mecanismos que hacen moverse a las células de un lugar a otro nos puede ayudar a entender mejor esta enfermedad. Sabemos que los tumores y las células cancerosas tienen propiedades mecánicas diferentes al tejido normal y que las señales del ambiente en que se desenvuelven son importantes para guiar estos procesos. Con este estudio podríamos descubrir cómo diseminar la patología en el organismo", afirmó el doctor Concha, académico y director del Laboratorio de Estudios Ontogénicos de la Universidad de Chile.

planes a largo plazo

El equipo investigador enfrentó múltiples desafíos, como la comprensión del envejecimiento y sus enfermedades asociadas, principalmente las de tipo neurodegenerativas como el Alzheimer. Así, los científicos chilenos trabajarán con un modelo de killifish africano anual que poseerá un ciclo de vida de tres meses. "La llegada de este modelo a nuestro país es una novedad. Implementaremos el bioterio, para su crianza y mantención, en dependencias de la universidad", concluyó el doctor Concha.

Investigadores de la Universidad de Luxemburgo han modelado el cerebro con piezas virtuales de Lego, con la finalidad de ayudar a las neurocirujanos durante las intervenciones quirúrgicas. El prototipo prevé la deformación del órgano durante la operación y proporciona información sobre la localización exacta de las zonas cerebrales que deben ser operadas y aquellas que son más vulnerables.

Propósito del proyecto

Generalmente, los neurocirujanos deben operar el cerebro a ciegas, ya que tienen una visión limitada de la superficie de este órgano vital y no logran ver lo que se oculta en el interior. Stéphane Bordas, líder de la investigación de la casa de estudios europea, desarrolló este método para formar a los cirujanos y ayudarles a entrenarse de cara a operaciones complejas.

Cómo funciona

El equipo creó modelos matemáticos y algoritmos digitales que proporcionan información exacta de las zonas que deben ser operadas y de laz zonas vulnerables.

Teniendo en conocimiento que el cerebro está compuesto por materia gris, blanca y de variados fluidos, los científicos utilizan datos obtenidos mediante imágenes de resonancia mágnetica para componer el cerebro en piezas similares a las del juego Lego. El color de cada una de estas piezas depende de la materia que representa. El cerebro digital compuesto por las piezas de juguete se utiliza para calcular la deformación del órgano cuando es sometido a cirugía. Mientras más piezas se utilizan, la simulación es más precisa.

Para los doctores, es indispensable encontrar el equilibrio entre precisión y velocidad cuando deciden el número de piezas que utilizarán en cada operación.

beneficios del modelo

Los trabajos del profesor Bordas son cruciales porque permiten calcular el tiempo de las simulaciones y controlar la precisión. El método también ofrece un ahorro de tiempo y de dinero al profesional, indicándole el tamaño mínimo que las piezas de Lego deben tener.

El próximo paso será implementar este sistema en una plataforma informática.