Un equipo mundial de expertos ha trazado una hoja de ruta para la creación de una guía de referencia sobre la composición unicelular de la piel humana normal. Según un artículo publicado en el "Journal of Investigative Dermatology", la nueva hoja de ruta supone el primer paso para lograr establecer un Atlas de Células Cutáneas Humanas, algo que los expertos en dermatología reclaman desde hace tiempo.
La piel desempeña numerosas funciones vitales, como proteger de amenazas externas (patógenos, rayos UV), regular la temperatura corporal, proporcionar el sentido del tacto y permitir expresarse mediante el vello craneal y facial. La piel también es anatómicamente diversa en todo el cuerpo, una característica que los biólogos llaman "especificidad regional". Por ejemplo, la piel sin vello de las palmas de las manos, con complejas huellas dactilares, es radicalmente distinta de la piel con vello del cuero cabelludo. Para llevar a cabo sus numerosas funciones y mantener una marcada especificidad regional, se compone de varios tipos celulares distintos que, a su vez, contienen numerosos estados celulares.
Gracias a la tecnología de secuenciación unicelular del ARN (scRNA-seq), los investigadores pueden estudiar las firmas de expresión génica de muchas células individuales en los tejidos y, a continuación, evaluar bioinformáticamente cómo trabajan juntas para realizar las funciones tisulares.
Maksim Plikus: "El campo de la investigación ha alcanzado ahora un punto de inflexión crítico en el que se necesita urgentemente una guía de referencia sobre la composición unicelular de la piel humana normal"
El coautor principal, Maksim Plikus, doctor del Departamento de Biología Celular y del Desarrollo de la Universidad de California en Irvine, explica que "muchos de los coautores de esta revisión fueron los primeros en adoptar las tecnologías unicelulares. Esta tecnología requiere una comprensión profunda de los enfoques bioinformáticos y un conocimiento detallado de las características de expresión génica conservadas de los distintos tipos de células cutáneas. Como tal, el campo de la investigación ha alcanzado ahora un punto de inflexión crítico en el que se necesita urgentemente una guía de referencia sobre la composición unicelular de la piel humana normal", añade.
En respuesta a esta necesidad crítica, el Atlas de Células Cutáneas Humanas es un esfuerzo internacional de base para generar una referencia unicelular exhaustiva de cada órgano humano.
La coautora principal, Maria Kasper, doctora del Departamento de Biología Celular y Molecular del Instituto Karolinska (Suecia), explica que han elaborado esta revisión "como guía para alcanzar el objetivo de generar el Atlas Celular de la Piel Humana (HSCA, por sus siglas en inglés). Esta revisión, una especie de hoja de ruta, será el primer paso, seguido de un esfuerzo conjunto para generar el atlas propiamente dicho".
El atlas inicial se basará en células secuenciadas recogidas de piel humana sana. Los autores prevén que este atlas sirva de base para descubrir poblaciones de células cutáneas humanas conservadas y variables, así como las diferencias moleculares que surgen en las enfermedades cutáneas.
Una vez completado y puesto en marcha como recurso en línea de código abierto, será posible utilizar un atlas consensuado para el mapeo semiautomatizado de cambios específicos de pacientes en cualquier dato futuro de scRNA-seq. Además, en el futuro, la referencia HSCA podría utilizarse para apoyar la medicina personalizada, como el diagnóstico personalizado de enfermedades cutáneas basado en una sola célula.
La referencia HSCA podría utilizarse para apoyar la medicina personalizada, como el diagnóstico personalizado de enfermedades cutáneas basado en una sola célula
La revisión es una recopilación de conocimientos de expertos en la piel que van desde científicos básicos a clínicos y desde aprendices a investigadores principales experimentados. Esboza consideraciones clave para el atlas con el fin de representar de forma exhaustiva las células de la piel a través de cinco escalas: espacial, temporal, de género, de origen ancestral y de respuesta a heridas.
Como parte de la hoja de ruta para desarrollar el HSCA, los autores también hacen hincapié en la importancia de la representación global, que refleja la piel de la población humana en general, en lugar de la de sólo grupos humanos seleccionados que suelen estar sobrerrepresentados en la investigación biomédica.
Además, destacan que para que el HSCA sea equilibrado, los científicos deben tener en cuenta de forma exhaustiva los sesgos no intencionados que pueden introducirse fácilmente durante la recopilación y generación de datos unicelulares. Dichos sesgos incluyen la infrarrepresentación de la piel de grupos minoritarios, los lugares del cuerpo difíciles de muestrear y la coherencia técnica en la generación de datos de scRNA-seq entre diferentes laboratorios.
Por último, se propone una plantilla de metadatos estandarizada para recopilar información detallada al generar nuevos conjuntos de datos de scRNA-seq.