BILBAO, 25 (EUROPA PRESS)
La Universidad del País Vasco (UPV/EHU), el Instituto Biofisika y el Donostia International Physics Center (DIPC) participan en el proyecto de desarrollo de una herramienta de código abierto, denominada Cartocell, que detecta patrones ocultos en tejidos celulares junto al Instituto de Biomedicina de Sevilla y junto a otros prestigiosos centros nacionales e internacionales, según ha informado la universidad.
Esta colaboración ha dado como resultado la publicación en la revista Cell Reports Methods de CartoCell. Se trata de una herramienta de análisis de imágenes en 3D de alto contenido que revela patrones de morfología celular escondidos. Este software, de código abierto, tiene un gran potencial de aplicación tanto en ciencia básica, con la que ya ha sido probado, como para el desarrollo clínico y médico.
Los animales y plantas, además de otras estructuras de la naturaleza, presentan patrones que se pueden detectar fácilmente: las rayas de las cebras, los polígonos de la jirafa o en las conchas de las tortugas, por ejemplo.
Todos estos patrones tienen en común que son macroscópicos.Sin embargo, este mismo fenómeno se da a nivel microscópico en los tejidos. Según ha explicado uno de los autores e investigador del Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS) y profesor de la Universidad de Sevilla Luis M. Escudero, “por ejemplo, hay genes que se expresan en patrones alternos de rayas y que son fundamentales para establecer los segmentos de los insectos”.
Según ha detallado, “muchos de dichos patrones son ya conocidos y muy estudiados. Sin embargo, queda mucho por descubrir”. “En nuestro trabajo hemos encontrado patrones que aún estaban escondidos que sólo han podido ser desvelados al usar herramientas de inteligencia artificial para el análisis de imágenes microscópicas de tejidos”, ha añadido.
“CartoCell es una herramienta software que permite procesar de manera rápida y automática una gran cantidad de imágenes 3D obtenidas en el microscopio para la reconstrucción y el análisis de tejidos epiteliales a nivel celular”, ha proseguido Escudero.
Según ha precisado, CartoCell utiliza la potencia de las redes neuronales, específicamente una red neuronal artificial diseñada para optimizar la identificación de células tridimensionales en imágenes de microscopía. La principal ventaja de CartoCell es que puede identificar y estudiar la forma y distribución espacial de cada célula en el tejido epitelial, permitiendo descubrir patrones asociados a diferentes tipos de tejidos.
“Cada célula del tejido es reconstruida con una gran fidelidad, gracias a lo cual podemos estudiar tanto su forma como su distribución espacial. De este modo, CartoCell nos permite descubrir patronesasociados a los diferentes tipos de tejidos y células, así como estudiar sus reglas de empaquetamiento”, ha dicho.
De momento, el software ha sido usado para estudios de ciencia básica, permitiendo cartografiar la morfología de las células con imágenes de diferentes tipos de tejidos.
“De este modo, hemos podido encontrar patrones ocultos de una manera sencilla y muy visual”, se ha felicitado. Pero, además de los patrones ocultos, y de la investigación biológica de tejidos, CartoCell tambiénmuestra un gran potencial de aplicación clínica.
“En el ámbito biomédico, la posibilidad de analizar una gran cantidad de muestras de manera rápida y fiable, como hace CartoCell, es ideal para evaluar la reproducibilidad de cultivos de organoides y realizar comparativas detalladas entre condiciones normales y patológicas”, ha continuado el investigador.
Este sistema podría detectar cambios sutiles a nivel celular, que a la larga pueden ser importantes, derivados del efecto de cada fármaco contra una determinada enfermedad. Redes neuronales y código abierto en su núcleo.
Además, CartoCell es una herramienta de código abierto, lo que brinda la oportunidad a otros expertos de utilizar, mejorar o adaptar libremente su uso. “Todas las personas que hemos participado en la creación creemos firmemente en la idea de ciencia abierta. CartoCell ha sido implementado desde el primer día como código abierto, y siempre ha estado disponible para la comunidad”, ha explicado Pedro Gómez Gálvez, autor también del trabajo y actualmente en el Departamento de Fisiología, Desarrollo y Neurociencia de la Universidad de Cambridge (Reino Unido).
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