🔬 ¿Cuántas células tiene un cuerpo? En un ratón recién nacido, unos 610 millones. Un equipo de la Universidad de Tokio ha registrado en tres dimensiones la posición de cada una de ellas y ha construido el primer atlas celular que cubre todos los órganos y el cuerpo entero. La técnica podría cambiar de raíz cómo se diagnostican las enfermedades y cómo se desarrollan los fármacos.

Hacer transparente el cuerpo para ver todas las células

Un grupo de investigación dirigido por el profesor Hiroki R. Ueda, de la Escuela de Posgrado de Medicina de la Universidad de Tokio, junto a los investigadores visitantes Shota Yoshida y Katsuhiko Matsumoto, ha construido el "CUBIC Organ/Body Atlas": un mapa tridimensional que registra, con resolución de célula única, todas las células de los órganos de ratón y del cuerpo completo de ratones recién nacidos. El trabajo se enmarca en el programa ERATO de la agencia japonesa JST y se realizó con investigadores del Instituto del Cáncer de la JFCR, la Universidad Juntendo, la Universidad de Osaka, la Universidad Médica de Iwate y la Universidad de Kurume.

El artículo se publicó en la edición en línea de Cell el 25 de febrero de 2026, hora del este de Estados Unidos, y fue seleccionado para la portada del número del 19 de marzo.

Del corte en 2D al mapa en 3D

Durante más de un siglo, la patología y la biología han funcionado con análisis en dos dimensiones: cortar el tejido en secciones finas y observarlas al microscopio. El método ha dado enormes avances médicos, pero solo muestra una sección mínima. Poblaciones celulares raras, patrones de enfermedad desiguales y relaciones espaciales entre regiones del tejido se escapan con facilidad en un corte fino.

El equipo de Ueda superó ese límite combinando dos tecnologías: el aclaramiento de tejidos y la captura de imagen en 3D.

El método CUBIC: dejar los órganos transparentes como el vidrio

CUBIC (Clear, Unobstructed Brain/Body Imaging Cocktails and Computational analysis) es una técnica japonesa de aclaramiento de tejidos desarrollada en 2014 en el instituto RIKEN. Elimina los lípidos y los pigmentos del tejido biológico y ajusta el índice de refracción, con lo que el órgano o el cuerpo se vuelven literalmente transparentes conservando su estructura tridimensional.

No todos los órganos admiten el mismo procedimiento. Los riñones necesitan diez días para la eliminación de lípidos, el doble de lo habitual, y el hígado exige subir por etapas la concentración de la solución que ajusta el índice de refracción. El equipo estableció condiciones óptimas para los once órganos principales del ratón adulto y adaptó la técnica al cuerpo completo de ratones recién nacidos.

Un microscopio que combina campo amplio y alta resolución

Para observar el tejido transparente se emplea el microscopio de lámina de luz, que barre el interior de la muestra con una fina lámina luminosa. El problema de los sistemas convencionales es que cuesta combinar una resolución alta con la capacidad de abarcar muestras grandes y gruesas.

El equipo desarrolló un microscopio de lámina de luz propio capaz de capturar imágenes en 3D de órganos y cuerpos enteros de decenas de milímetros manteniendo una resolución suficiente para distinguir células individuales. Ese fue el avance técnico que hizo viable todo lo demás.

Localizar 610 millones de células

A partir de las imágenes en 3D, el equipo extrajo la posición de cada célula. En ratones recién nacidos encontraron una media de unos 610 millones de células en los machos y 530 millones en las hembras. Con esos datos de posición se construyó el atlas tridimensional de los órganos y del cuerpo entero.

Lo decisivo es que el atlas incorpora un sistema de coordenadas común entre individuos. Igual que las coordenadas de un mapa permiten a cualquiera describir un mismo punto de la Tierra, este sistema permite superponer los datos celulares de animales distintos, de condiciones de enfermedad distintas o de tratamientos farmacológicos distintos sobre una misma referencia y compararlos directamente.

Lo que muestra el mapa de células inmunitarias

Para poner el atlas a prueba, el equipo cartografió la distribución de los macrófagos, las células inmunitarias que engullen material extraño, a escala de cuerpo entero.

Los resultados mostraron diferencias notables entre órganos: el número, la densidad y la distribución espacial variaban mucho de uno a otro. En el bazo, los macrófagos aparecían concentrados en zonas concretas, lo que apunta a funciones inmunitarias específicas de cada órgano. El equipo también siguió los cambios en la distribución celular durante el desarrollo del riñón, el daño orgánico provocado por la administración de fármacos y los desplazamientos de las poblaciones inmunitarias durante la inflamación, todo en 3D y de forma cuantitativa.

Dónde encaja esto en los atlas celulares globales

Cartografiar células es hoy uno de los grandes esfuerzos científicos en marcha. El Human Cell Atlas, consorcio internacional lanzado en 2016, reúne a más de 3.600 investigadores de 102 países y aspira a un mapa de referencia de todos los tipos celulares humanos. A fecha de 2024 se habían cartografiado unos 62 millones de células humanas. La biología espacial, el estudio de las células en su contexto tisular original, es uno de los campos que más rápido crece en ciencias de la vida.

La mayoría de los atlas existentes, sin embargo, se apoyan en la secuenciación de células individuales, que aísla las células del tejido y pierde por el camino la información de su posición. El contexto espacial suele añadirse después analizando secciones finas con sondas moleculares, y eso solo cubre regiones pequeñas cada vez. Lo que aporta el atlas CUBIC es justamente la pieza que faltaba: la escala de órgano completo y de cuerpo completo.

Al tratarse de datos estructurales y no moleculares, pueden integrarse con los conjuntos de expresión génica y de transcriptómica espacial ya existentes, tendiendo un puente entre la información de forma y la información molecular.

Camino hacia la patología 3D y el descubrimiento de fármacos

Hoy los patólogos diagnostican examinando secciones finas y teñidas sobre un portaobjetos, igual que hace un siglo. Si el enfoque CUBIC llega a aplicarse a tejido humano, podrían examinarse órganos enteros en 3D: hasta dónde se ha extendido un cáncer dentro del órgano, cómo han infiltrado las células inmunitarias un tumor desde todas las direcciones, cómo se reparte de forma desigual el efecto de un fármaco. Eso sería en la práctica la "patología tridimensional".

En el desarrollo de fármacos, poder evaluar efectos y efectos secundarios a escala de todo el cuerpo cambiaría la forma de valorar candidatos. La salvedad es la escala: este trabajo se hizo con ratones, y los órganos humanos difieren tanto en tamaño como en composición. La aplicación clínica queda todavía lejos.

El CUBIC Organ/Body Atlas es, en el fondo, un Google Maps del cuerpo. Igual que un mapa ordena cada lugar de la Tierra en un sistema de coordenadas compartido que cualquiera puede usar, este atlas coloca cada célula del cuerpo sobre una referencia tridimensional común sobre la que los investigadores pueden ir superponiendo sus hallazgos.

¿Cómo avanza la investigación de atlas celulares en tu país? ¿Y qué aplicación del mapeo celular en 3D te interesa más: el diagnóstico de enfermedades, el desarrollo de fármacos u otra distinta? Cuéntanoslo.

Referencias