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Sistema de microscopía para obtener imágenes celulares en cuatro dimensiones

Un consorcio multidisciplinario compuesto por quince equipos trabaja en el desarrollo de metodologías que aplican datos de microscopía de alta resolución a la biología de sistemas. La microscopía de sistemas gana posiciones debido a la enorme capacidad que posee para desvelar los procesos de migración y mitosis celular.
Sistema de microscopía para obtener imágenes celulares en cuatro dimensiones
Las estrictas regulaciones espaciotemprales que presentan los procesos biológicos complejos rigen la aparición de una fisiología normal o anómala. Para diferenciar entre procesos normales y patológicos es necesario registrar e integrar datos multiparamétricos de las dimensiones espaciales y temporal de dichos procesos.

El proyecto financiado con fondos europeos «Systems microscopy - a key enabling methodology for next-generation systems biology» (SYSTEMS MICROSCOPY) desarrolla una plataforma tecnológica para estudiar células únicas en cuatro dimensiones, las tres espaciales y la temporal. Su trabajo se apoya en microscopía óptica avanzada para generar una gran cantidad de datos a partir de imágenes.

Uno de los objetivos de la red es la creación de una infraestructura paneuropea dedicada a la biología de sistemas que incluirá programas informáticos y plataformas de imagen nuevas así como métodos estadísticos, bioinformáticos y de modelización pertenecientes a este ámbito. Las dinámicas celulares se estudian en un contexto multidimensional para aprovechar al máximo la información que puede extraerse de las imágenes obtenidas de las células vivas.

El equipo responsable de la red muestra especial interés en definir los procesos de migración y mitosis celular que tienen lugar en la biología del cáncer. Para lograrlo emplean técnicas de imagen en lapsos de tiempo con el fin de observar el efecto de la regulación a la baja de la expresión de varios centenares de genes mitóticos a nivel unicelular.

Además, el equipo científico desarrolló un modelo que simula los procesos de mitosis mediante la agrupación y la clasificación de los vídeos en los que se representa la división celular. Los ensayos de aplicabilidad traslacional del método de SYSTEMS MICROSCOPY permitieron identificar la desregulación de un conjunto de genes relacionados con la mitosis en muestras de cáncer de mama de tipo basal.

Los métodos, las estrategias y las herramientas diseñadas por el proyecto podrían aplicarse a muchos procesos patológicos. Las características singulares de la microscopía de sistemas permitirán lograr una integración rápida en el ámbito científico de la biología de sistemas y la posibilidad de identificar los mecanismos por los que se produce la actividad farmacológica.

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