El nuevo método, llamado MAPseq (Multiplexed Analysis of Projections by Sequencing), hace posible en un solo experimento trazar las proyecciones de un gran número de neuronas individuales de una región o regiones específicas, a donde quiera que lleven en el cerebro -en experimentos que son muchas veces menos costoso, mano de obra y consume mucho tiempo que las tecnologías actuales permiten mapeo.
A pesar de que una serie de importantes proyectos de mapeo cerebral están ahora en marcha, todos estos esfuerzos para obtener mapas de “cableado”, requiere confiar en los microscopios y equipos ópticos para trazar las proyecciones de miles de fibras que enlazan las neuronas a otras, cercanas y lejanas.
Este logro se ha realizado mediante la secuenciación de ARN, esto permite otorgar un rastro único e inconfundible a las neuronas individuales, de manera que permite diferenciarlas en regiones enteras, se adaptan a objetivos específicos.
MAPseq se diferencia de los llamados métodos "rastreo" de uso común, en el que un marcador fluorescente -típicamente una proteína que se expresa en las neuronas y es llevada a lo largo de sus axones. Estos marcadores son buenos en la determinación de todas las regiones donde las neuronas se proyectan desde su región de origen, pero no pueden decir a los científicos cuando dos neuronas de la misma región de origen se proyectan a una misma región, a regiones diferentes, o a otras diferentes. Esta limitación de resolver el destino de los axones de una neurona, célula por la célula en una región dada, motivó el desarrollo de esta nueva técnica.
Este trabajo ha durado varios años para desarrollar esta tecnología que les permite asignar identificadores únicos, similares a códigos de barras, a un gran número de neuronas individuales a través de una única inyección en cualquier región del cerebro.
En cada inyección se coloca un virus desactivado que ha sido diseñado para contener moléculas de ARN únicas individualmente, cada una de las secuencias consta de 30 "letras", que se toman por las neuronas individuales. La combinación de estas treinta letras muchos más secuencias que neuronas que existen en el ratón o el cerebro humano, razón por la cual, el método es especialmente adecuado para este problema de enorme complejidad que presenta el mapeo cerebral.
Esta técnica en base a la secuenciación del RNA, automatizada, será un proceso altamente eficiente, que hace que el MAPseq sea una herramienta potencialmente radical, puesto que su velocidad y lo económico que resulta, tiene la gran ventaja de permitir a los investigadores distinguir neuronas individuales dentro de la misma región y cómo se proyectan hacia diferentes partes del cerebro.
El próximo objetivo del equipo, liderado por Anthony Zador, del Cold Spring Harbor Laboratory, es mapear el cerebro de animales que sufren varias enfermedades neuropsiquiátricas y desarrollar un modelo neurológico para observar cómo las mutaciones de genes fuertemente asociados con la causalidad de la enfermedad alteran la estructura de los circuitos cerebrales, y por tanto, la función cerebral.
La investigación ha sido publicada recientemente en revista revista Neuron.