Nuevos conocimientos sobre las enfermedades renales con modelos de ranas tropicales

La IA analiza los datos de la microscopía de lámina de luz

09.11.2021 - Suiza

Utilizando la ingeniería genética más avanzada, los investigadores de la UZH han desarrollado un modelo para estudiar las enfermedades renales hereditarias con la ayuda de ranas tropicales. El método les permite recopilar grandes cantidades de datos sobre anomalías, que luego pueden analizarse mediante inteligencia artificial. La investigación abre nuevas oportunidades en la búsqueda de nuevos enfoques de tratamiento para la enfermedad, hasta ahora incurable.

La anatomía y el funcionamiento de los órganos de las ranas son sorprendentemente similares a los de los humanos. Un equipo internacional dirigido por Soeren Lienkamp, catedrático del Instituto de Anatomía de la UZH, ha aprovechado esta similitud utilizando una diminuta rana tropical llamada "Xenopus tropicalis" para modelar enfermedades genéticas humanas. Los investigadores se centraron en la poliquistosis renal, una forma congénita y actualmente incurable de deterioro renal progresivo, y la reprodujeron en ranas.

Observación de los procesos de la enfermedad en tiempo real

Utilizando CRISPR/Cas9, una metodología para desactivar la función de los genes, los científicos apuntaron a los genes que se sabe que desempeñan un papel en la enfermedad renal quística. "Nuestros nuevos modelos de rana desarrollan quistes en los riñones en tan sólo unos días, lo que nos permite observar por primera vez los procesos de la enfermedad en tiempo real", afirma el autor principal, Thomas Naert. Aunque la mayoría de los estudios genéticos se realizan en ratones, las ranas tienen características que las hacen idóneas para estudios a mayor escala. "Una pareja de ranas puede producir cientos o incluso miles de huevos", dice Naert. "Por eso se ve un número tan grande de renacuajos en los lagos suizos en primavera". Del mismo modo, en el laboratorio se pueden manipular grandes cantidades de renacuajos de Xenopus tropicalis para que desarrollen enfermedades renales quísticas.

La IA analiza los datos de la microscopía de lámina de luz

Para analizar los datos de un número tan grande de animales, el equipo empleó una técnica llamada microscopía de lámina de luz, que produjo una reconstrucción en 3D de todo el renacuajo y todos sus órganos. Al igual que la resonancia magnética, las técnicas de lámina de luz permiten ver a través de los tejidos de los renacuajos para encontrar los órganos afectados por la enfermedad. Los datos recogidos se procesaron mediante inteligencia artificial para permitir una evaluación rápida y automatizada de la enfermedad. "Mientras que normalmente mi equipo tardaría varios días o incluso semanas en analizar los datos de cientos de renacuajos, la inteligencia artificial puede ahora realizar esta tarea en cuestión de horas", afirma Lienkamp.

Los hallazgos de los modelos de rana analizados de esta manera aportan nuevos conocimientos sobre los procesos tempranos de la poliquistosis renal. Esta información servirá de base para desarrollar nuevos tratamientos para los pacientes afectados.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.