Segur que, per pura curiositat, tots hem mirat pàgines web que ens indiquen quines són les deu ciutats del món que hem de visitar, quines són les cent millors pel·lícules de cine de la història, o quines són les deu millors fotos periodístiques d'enguany. En ciència, també tenim aquests reculls anuals que es fan públics per aquestes dates en què reconegudes revistes recapitulen el que consideren els científics més influents de l'any (segons la revista Nature) o els avenços científics que es consideren més innovadors (segons la votació popular publicada per la revista Science). Crec que molts científics, entre els que m'incloc, mirem per curiositat aquestes seccions. D'una banda ens pot la curiositat i el morbo, a veure si coneixem a algun dels científics i de l'altra, perquè ens encurioseix veure si se'ns ha escapat algun dels articles més importants en ciència aquest any, siguin o no del nostre camp. Podeu consultar en els enllaços que us he posat les entrevistes o els resums dels articles, de forma divulgativa, i us recomano especialment un vídeo curt amb unes imatges espectaculars, que està en obert, si voleu saber de primera mà i de forma amena quins són els que es consideren els 10 avenços més trencadors.

Admeto que jo he consultat, a més, si aquests articles seleccionats ja em van cridar l'atenció en el seu moment i us en vaig fer cinc cèntims. Estic contenta de veure que tres dels articles d'opinió que he escrit per a tots vosaltres, coincideixen amb la tria d'aquestes reputades revistes, i que dues d'aquestes notícies estan protagonitzades per dones científiques. Així, es considera que el descobriment d'una nena filla de mare Neandertal i pare denisovà, per Viviane Sloan i col·laboradors,  dóna un tomb a l'estudi de l'evolució dels humans moderns i il·lustra que som una espècie híbrida d'encreuaments amb altres hominins. També és un avenç molt destacat l'anàlisi de grans blocs d'ADN i la construcció d'arbres genealògics per tal de resoldre crims espantosos que havien quedat irresolts, ja que permeten identificar els criminals fins i tot després de més de 30 anys, en aquest cas, resolts gràcies a l'empenta de Barbara Rae-Venter i col·laboradors. Finalment, fa ben poc vam parlar d'un científic, He Jiankui, que ha corprès tot el món per l'irresponsable edició genètica d'embrions humans mitjançant la tècnica CRISPR, molt abans de tenir controlada aquesta tècnica.

Tot i això, l'avenç científic més trencador d'enguany, segons els lectors de Science, és una finestra inesperada a intentar respondre com és possible que d'una única cèl·lula inicial (el zigot) es desenvolupi un animal amb milions de milions de cèl·lules, amb morfologia i funcions diferents. Com pot ser que a partir del mateix genoma, del mateix manual d'instruccions, es puguin obtenir una neurona, una cèl·lula muscular o una cèl·lula epitelial? Sabem que la resposta és que no es llegeixen totes les instruccions d'igual manera en totes les cèl·lules, i que la regulació de com i quan es llegeix cada instrucció és el que determina que cada cèl·lula en cada òrgan tingui entitat i característiques pròpies. Podríem dir que les cèl·lules d'un animal són com els músics d'una gran orquestra. Tots tenen la mateixa partitura originària, però cada grup d'instruments, corda, vent i percussió, entren en moments diferents durant l'execució de l'obra musical i tenen partitures específiques. Fins i tot, dins de cada grup, també cada instrument té acords o parts de la partitura diferents. Tanmateix, tota l'orquestra conflueix en una única peça musical conjunta i harmònica. Podem traslladar aquest símil a un organisme animal? Podem conèixer què diu la partitura de cada cèl·lula dins de tot l'organisme?

Doncs aquest any hem fet grans avenços en aquest sentit, ja que s'han realitzat anàlisis molt fines de l'expressió dels gens, cèl·lula a cèl·lula, d'animals pluricel·lulars (és el que s'anomena single cell transcriptomics). Així, s'han disgregat planàries, animals invertebrats que tenen una extrema facilitat per regenerar totes les parts del seu cos gràcies al fet que contenen moltes cèl·lules mare (neoblasts), s'han disgregat embrions de peixos i també de granotes, per tal de conèixer millor com són els estadis de desenvolupament inicials, i com es van formant per diferenciació òrgans, extremitats cada cop amb major complexitat, en els organismes vertebrats, com ho som nosaltres. De cada organisme se n'ha extret desenes de milers de cèl·lules i de cada cèl·lula s'analitza el seu ARN, l'expressió dels seus gens, el que vindria a ser la partitura específica que toca un instrument concret. Els resultats mostren com cada cèl·lula individual és lleugerament diferent però alhora pertany a un grup de cèl·lules amb entitat pròpia, ja que expressen gens comuns que indiquen quina és la seva funció dins de l'organisme. Aquesta quantitat ingent de dades permet establir patrons de comportament i diferenciació de les cèl·lules durant el desenvolupament. És com si féssim les fotos de les pàgines de les partitures de cada instrument en diferents moments de la peça musical, a un nivell de resolució que fins ara era impensable.

Per tant, podem dir que l'avenç de l'any és, de fet, la construcció d'atles d'expressió de gens en cèl·lules individuals d'un organisme. Encara no són atles complets, però ens han donat una visió més acurada i precisa de com és el desenvolupament d'un embrió. Quan anem completant aquests atles podrem respondre la pregunta inicial: com pot ser que d'una única cèl·lula es generi un organisme complex amb una elevada diversitat morfològica i funcional de cèl·lules. De fet, podrem comprendre com i per què les cèl·lules i els òrgans executen funcions diferents.

 

 

Gemma Marfany
Opinió Estàs encantat Gemma Marfany
Gemma Marfany
Opinió Fent escola Gemma Marfany