Cómo es el nuevo atlas digital interactivo que muestra los órganos humanos

Un grupo internacional de investigadores presentó un atlas digital tridimensional de órganos humanos, una plataforma que permite examinar en 3D estructuras completas como el cerebro, los pulmones o los riñones con un nivel de precisión sin precedentes.

Este recurso, disponible con acceso abierto, reúne imágenes de altísima resolución que conectan la escala microscópica de las células con la anatomía completa de los órganos, lo que supone un avance importante para la investigación biomédica y la formación médica.

El proyecto está liderado por University College de Londres (UCL) y el Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotrón (ESRF) en Grenoble, Francia, con la participación de nueve instituciones científicas de Europa y Estados Unidos.

Un “Google Earth” del cuerpo humano

El llamado Atlas de Órganos Humanos funciona de forma similar a un “Google Earth” del organismo: permite recorrer los órganos desde su estructura general hasta el nivel celular sin necesidad de cortar ni dañar los tejidos. Esto fue posible gracias a una tecnología denominada HiP-CT (tomografía jerárquica de contraste de fase), que utiliza la fuente de radiación de sincrotrón más brillante del mundo ubicada en el ESRF.

Desarrollar el atlas tomó cinco años de trabajo y requirió crear una infraestructura informática capaz de manejar enormes cantidades de datos. Cada exploración puede ocupar cientos de gigabytes y, en el caso de un cerebro humano completo, la información alcanza aproximadamente 14 terabytes.

Claire Walsh, ingeniera mecánica de la UCL y una de las responsables del proyecto, explicó que gran parte del esfuerzo se centró en crear sistemas que permitieran almacenar estos datos en la nube y visualizarlos de forma interactiva.

Órganos disponibles y datos abiertos

A diferencia de otros repositorios anatómicos, el atlas ofrece imágenes tridimensionales de órganos humanos intactos con acceso libre. Actualmente el portal permite explorar 65 órganos pertenecientes a 13 tipos diferentes, provenientes de 32 donantes, además de 321 conjuntos de datos completos.

Entre los órganos disponibles se encuentran:

cerebro

corazón

pulmones

riñones

hígado

útero

próstata

colon

bazo

placenta

ojo

testículos

Las muestras provienen de biobancos europeos, como el Biobanco Unificado de Hannover y el Laboratorio de Anatomía de los Alpes Franceses.

El proyecto sigue los principios FAIR (localizable, accesible, interoperable y reutilizable), por lo que ofrece datos abiertos, tutoriales, material educativo y archivos descargables en distintas resoluciones. Cada escaneo incluye además metadatos sobre el donante y el órgano, así como un identificador digital permanente (DOI) para facilitar su uso en futuras investigaciones.

Un avance tecnológico en la imagen médica

El elemento clave del atlas es la tecnología HiP-CT, que emplea rayos X de contraste de fase generados por la fuente ESRF-EBS, cuya intensidad es aproximadamente 100.000 millones de veces mayor que la de los equipos hospitalarios convencionales.

Gracias a ello, los científicos pueden escanear órganos completos fuera del cuerpo sin dañarlos y obtener imágenes con resoluciones de entre 8 y 20 micras, con la posibilidad de ampliar regiones específicas hasta una micra, cerca de 50 veces más delgado que un cabello humano.

Para mantener los órganos inmóviles durante el proceso, los investigadores utilizaron cilindros rellenos con gelatina de agar de origen vegetal.

Aplicaciones médicas y descubrimientos

Esta tecnología permite estudiar enfermedades con mucho más detalle. Por ejemplo, facilita detectar micrometástasis tumorales que podrían pasar desapercibidas en los estudios clínicos tradicionales.

El método ya permitió:

identificar lesiones vasculares microscópicas en pulmones de pacientes fallecidos por COVID-19

aportar nuevos datos sobre enfermedades cardíacas

revelar información inédita sobre trastornos renales y ginecológicos

En el caso del riñón, los investigadores observaron que los glomérulos no se distribuyen como se pensaba anteriormente, lo que podría modificar la comprensión de su funcionamiento.

Donantes y desarrollo del proyecto

El consorcio Human Organ Atlas Hub, responsable del atlas, reúne a más de veinte científicos, médicos e ingenieros. La tecnología comenzó a desarrollarse en 2021 durante la pandemia y desde entonces se ha ampliado con nuevos datos y herramientas.

La primera colección incluye mayor proporción de órganos masculinos debido a que los hombres presentaron peores resultados frente al COVID-19 y hubo más donaciones en ese grupo. Sin embargo, el equipo prevé equilibrar esta proporción en futuras actualizaciones.

La edad media de los donantes es de 73 años, algo que los investigadores relacionan con el hecho de que los órganos de personas jóvenes suelen destinarse a trasplantes.

Ciencia abierta y futuro del atlas

La comunidad científica ha destacado este proyecto como un ejemplo de colaboración internacional y ciencia abierta. Los datos tridimensionales generados también resultan valiosos para entrenar algoritmos de inteligencia artificial capaces de segmentar tejidos, detectar enfermedades o analizar imágenes médicas con gran precisión.

La plataforma incluye herramientas para visualizar los órganos directamente en el navegador, galerías de imágenes, videos y software de análisis. En el futuro, el equipo planea ampliar el repositorio con más órganos, mayor diversidad de donantes y nuevas funcionalidades.

El objetivo a largo plazo es perfeccionar la técnica hasta poder obtener imágenes de cuerpos humanos completos con una resolución entre 10 y 20 veces superior a la actual.

Según Walsh, esta iniciativa podría transformar la forma en que se estudia la anatomía y mejorar la comprensión de enfermedades complejas que afectan a múltiples sistemas del cuerpo, como la EPOC, la diabetes o la hipertensión.

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