NUEVA YORK, EE.UU./ SALUD DIGITAL- Un modelo pionero ha permitido describir con detalle cómo la retina, la capa sensible a la luz situada en la parte posterior del ojo, puede levantar su compleja arquitectura a partir de un único tipo de célula madre.
Este avance abre la puerta a comprender con mayor precisión cómo se desarrolla la visión y cómo este proceso podría orientar la investigación sobre lesiones o patologías oculares.
El equipo utilizó modelos avanzados basados en agentes para recrear las etapas clave de la retinogénesis, el proceso por el cual células progenitoras idénticas se diversifican en los seis tipos de neuronas que componen la retina. El trabajo muestra que unas reglas genéticas sencillas combinadas con una ligera aleatoriedad dan lugar a la precisa disposición en capas que resulta esencial para la función visual.
Cayla Harris, investigadora principal del Grupo de Ingeniería y Computación Inspirada en la Naturaleza de la Universidad de Surrey, destacó: "La belleza de la biología reside en que las estructuras complejas pueden surgir a partir de reglas simples. Nuestras simulaciones muestran cómo las células genéticamente idénticas pueden, a través del sesgo intrínseco y el azar, autoorganizarse en las capas altamente ordenadas de la retina, un patrón que sustenta la forma en que vemos el mundo".
A través de la plataforma de software BioDynaMo, los investigadores modelaron “células” virtuales que crecen, se dividen y deciden su destino según la lógica interna de regulación génica, imitando su comportamiento real. Para ello, evaluaron diferentes diseños de red con el fin de estudiar cómo interactúan los genes cuando las células determinan en qué tipo de neurona se convertirán.
Dos diseños concretas, modelos de reentrada y multidireccionales, mostraron una mayor fidelidad respecto a los datos biológicos, lo que apunta a que las células de la retina podrían tomar decisiones a través de vías genéticas solapadas y flexibles, en lugar de una secuencia fija.
Este enfoque podría facilitar una mejor comprensión no solo del desarrollo normal del ojo, sino también de lo que sucede en enfermedades de la retina y en las líneas de investigación regenerativa que exploran cómo las células madre podrían reconstruir tejido dañado. El Dr. Roman Bauer, autor principal del estudio en la Universidad de Surrey, afirmó: "El modelado computacional nos ofrece una forma poderosa de explorar procesos biológicos que no podemos observar fácilmente en tiempo real. Al simular la decisión y la interacción de cada célula, podemos poner a prueba hipótesis sobre cómo se forman tejidos como la retina y cómo restaurarlos cuando se dañan".
El estudio cuenta con el respaldo del Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas (EPSRC). Cayla Harris concluyó: “Creemos que nuestra investigación supone un paso adelante en la vinculación de la genética, la computación y la biología del desarrollo para comprender una de las estructuras neuronales más complejas del cuerpo”.
