Muestras de sangre del zoológico ayudan a predecir enfermedades en humanos
En los zoológicos de Saarbrücken y Neunkirchen viven pingüinos, elefantes asiáticos y muchas otras especies animales. Como provienen de diferentes continentes, la sangre se extrae regularmente de los animales para comprobar su estado de salud. Estas muestras de sangre han sido utilizadas por bioinformáticos y genetistas humanos de la Universidad del Sarre para buscar biomarcadores con los que se puedan detectar enfermedades en una fase temprana. Los investigadores quieren usar patrones genéticos similares, que han estado presentes en la sangre de humanos y animales durante miles de años, para mejorar el pronóstico de enfermedades asistidas por computadora.
La sangre de la "tortuga radiada" también fue examinada por el profesor de bioinformática Andreas Keller y el director del zoológico Richard Francke.
Oliver Dietze
El proyecto de investigación es inusual para los bioinformáticos, no sólo por la cooperación con el zoológico. "La medición de los perfiles sanguíneos moleculares de los animales nunca antes se había realizado de esta manera", explica Andreas Keller, profesor de bioinformática de la Universidad de Saarland.
En lugar de examinar tejidos y datos de pacientes humanos, Keller y Eckart Meese, genetista humano de Saarbrücken, analizaron muestras de sangre de 21 animales. El director del zoológico, Richard Francke, había recogido la sangre durante los exámenes de rutina entre 2016 y 2018 y la había puesto a disposición de los científicos. De hecho, estos científicos normalmente investigan biomarcadores que ocurren en la sangre humana para identificar tumores pulmonares o enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson antes y mejor. "Los micro ARN son muy adecuados para esto", dice Andreas Keller. "Estas son secciones cortas de moléculas específicas en el ácido ribonucleico que juegan un papel importante en el control de los genes. Para encontrar estas secciones, los investigadores utilizan métodos bioinformáticos modernos, incluyendo el aprendizaje automático, un método de inteligencia artificial. Esto, a su vez, lleva a un desafío en el que los animales de los dos zoológicos del Sarre pueden ayudar. "Se recogen hasta 20 millones de puntos de datos por paciente (humano). Los métodos de aprendizaje automático reconocen los patrones típicos, por ejemplo, para un tumor pulmonar o la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, es difícil para la inteligencia artificial aprender qué patrones de biomarcadores son reales y cuáles sólo parecen encajar en el cuadro clínico respectivo". Aquí es donde entran en juego las muestras de sangre de los animales.
"Si un biomarcador se conserva evolutivamente, es decir, si también se encuentra en otras especies en forma y función similares, es mucho más probable que sea un biomarcador resistente", explica el profesor Keller. Por esta razón, los investigadores analizaron los residuos de las muestras de sangre tomadas de los animales. Se tomaron un total de 21 muestras de 19 especies animales, incluyendo un coatí y un pingüino de Humboldt. "Los nuevos descubrimientos se están incorporando ahora a nuestros modelos informáticos y nos ayudarán a identificar los biomarcadores correctos de forma aún más precisa en el futuro", explica Keller.
Los investigadores de Saarbrücken han publicado sus resultados en la renombrada revista "Nucleic Acids Research". Además, han creado una base de datos en la que también introducen sus resultados actuales. Hasta ahora, los científicos han examinado la sangre de un total de 40 animales, incluyendo una anaconda y un canguro. Los científicos de todo el mundo tienen ahora acceso a estos datos. El proyecto de investigación fue financiado por el gobierno del estado de Saarland.
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