LimbNET, una plataforma abierta para visualizar el desarrollo de extremidades

Una nueva plataforma de acceso abierto para la comunidad investigadora del desarrollo embrionario de extremidades, desarrollada por EMBL Barcelona, cerrará la brecha entre los experimentos y los modelos matemáticos.

Los resultados de la simulación de LimbNET pueden mostrar la evolución prevista de algunos patrones de expresión génica a lo largo del tiempo. Imagen cortesía de Antoni Matyjaszkiewicz (EMBL Barcelona).

LimbNET es una nueva plataforma en línea de acceso abierto desarrollada por investigadores en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular – Barcelona (EMBL Barcelona) que permitirá a los científicos y científicas simular y explorar cómo los genes coreografian el desarrollo de las extremidades.

La plataforma está formada por “Morphopelículas”: vídeos que muestran la evolución espaciotemporal de los patrones de expresión génica en 2D durante la formación de las extremidades del ratón.

El personal científico puede visualizar morfopelículas moleculares existentes, crear nuevas a partir de datos de imagen, por ejemplo obtenidas de experimentos de montaje completo in situ (“whole-mount in situ”, o simular modelos computacionales de interacciones espaciotemporales entre diferentes genes.

A diferencia de las publicaciones estáticas tradicionales, LimbNET permite crear modelos interactivos y dinámicos que pueden explorarse, probarse y ampliarse para que los investigadores puedan comparar las hipótesis de los demás. Este cambio promueve la transparencia, la reproducibilidad y la construcción colaborativa de conocimiento en la comunidad de desarrollo de extremidades.

La plataforma funciona en un navegador, no requiere instalación, y es accesible incluso para quienes tienen poca experiencia en modelaje. Esto reduce las barreras para la colaboración interdisciplinar, especialmente entre investigadores experimentales y computacionales.

En última instancia, se espera que LimbNET democratice el acceso a herramientas de modelaje, fomente el diálogo comunitario y apoye la evolución de los modelos de desarrollo de las extremidades a medida que surjan nuevos datos.

Antoni Matyjaszkiewicz y James Sharpe acaban de publicar un artículo sobre la plataforma. Hablamos de ella con Sharpe, director de EMBL Barcelona y líder de la iniciativa.


¿De dónde surgió la idea de LimbNET?

Nuestro laboratorio ha estado creando simulaciones por ordenador del desarrollo de extremidades durante más de una década, pero nuestro software solo era utilizable por investigadores del grupo y por aquellos con cierto nivel de experiencia en modelos matemáticos. La idea de LimbNET surgió al darnos cuenta de que nos gustaría fomentar que la comunidad experimental pueda acceder y utilizar los modelos por ordenador para ayudar a su investigación. Por ello, concebimos una plataforma de modelaje informático que requiriera conocimientos matemáticos mínimos y que fuera accesible desde un navegador normal sin necesidad de instalar ningún software especializado.

¿Quién gestiona la plataforma y quién puede añadir nuevos datos?

De momento, la plataforma será mantenida por nuestro laboratorio. Si otros grupos desean unirse y ayudar con el mantenimiento, estaríamos encantados de recibir este apoyo extra.

Cualquier persona en el mundo interesada en el desarrollo de extremidades puede tener una cuenta en el sistema y añadir nuevos datos (por ejemplo, patrones de expresión génica) o nuevas hipótesis o ideas, en forma de modelos matemáticos. Pero igualmente importante, los investigadores e investigadoras pueden usar el sistema sin añadir datos nuevos propios: pueden simplemente acceder a los modelos que ya existen, reejecutarlos, explorarlos, cambiar parámetros y ver cómo afecta a las predicciones de los modelos.

¿Todos los datos de la plataforma están previamente publicados?

El sistema aloja tanto datos publicados como no publicados. Cada persona usuaria tiene su propio espacio privado, donde puede subir y explorar sus propios datos y modelos sin hacerlos públicos. Cualquier usuario puede entonces hacer públicos sus datos o modelos cuando esté listo, ya sea antes o después de publicarlos.

¿Qué hace especial a LimbNET?

No conocemos ninguna otra plataforma con las características de este sistema. La característica única es el enfoque dual tanto a la parte de los datos (digitalización, curación y mapeo en trayectorias dinámicas) como a la parte de modelaje (definiendo modelos matemáticos, pero también los solucionadores numéricos para simular los modelos).

¿Cómo ha reaccionado la comunidad hasta ahora?

Dentro de la comunidad de desarrollo de extremidades, construir modelos informáticos aún no es una actividad habitual. Nuestro propio laboratorio ha publicado algunos modelos, pero el objetivo de LimbNET es ayudar a toda la comunidad a ampliar la gama de modelos disponibles. Esperamos que haya un efecto de retroalimentación positiva: cuantos más modelos existan, más valioso será este enfoque para la comunidad experimental, y esto fomentará un mayor compromiso con el modelaje.

Es importante destacar que el valor de los modelos será más claro cuando estos sirvan para sugerir experimentos nuevos y específicos; debe haber una interacción fluida de retroalimentación entre experimentos y modelos, a nivel de la comunidad, y no solo a nivel de laboratorios individuales.

Dentro de la comunidad de desarrollo de extremidades, construir modelos informáticos aún no es una actividad habitual. Con LimbNET esperamos ayudar a ampliar la gama de modelos disponibles

En cierto sentido, LimbNET es en sí mismo un gran experimento. Pero somos muy optimistas de que en los próximos 2-3 años LimbNET pueda empezar a tener un impacto positivo y único en el campo del desarrollo de extremidades.

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