En 2017, Deanne Taylor asistió a una presentación en la Universidad de Pensilvania, a corta distancia de su oficina. Un investigador presentaba el Mapa de Atlas de Células Humanas, un proyecto ambicioso que buscaba mapear cada célula del cuerpo humano. Taylor quedó sorprendida y luego preocupada. Cuando conoció los detalles, descubrió que los investigadores solo habían planeado estudiar a adultos. "Fue entonces cuando se activó mi alarma", dice. "Nuevamente."
Desde que se unió al Hospital Infantil de Filadelfia como directora de bioinformática tres años antes, Taylor había estado decepcionada por la falta de inversión en investigación médica enfocada en niños. La visión dominante, según ella, era que los niños eran exactamente como adultos en miniatura. No es así. Las células de los niños difieren de las de los adultos en la manera en que expresan genes —activándolos y desactivándolos o aumentando y disminuyendo su intensidad. Esas variaciones pueden causar respuestas drásticamente diferentes e incluso letales a medicamentos que los adultos toleran bien.
La presentación de 2017 fue el momento que Taylor no sabía que había estado esperando. Rápidamente canalizó su preocupación en una campaña, uniéndose al equipo de voluntarios del Mapa de Atlas de Células Humanas y ayudando a escribir una sección sobre niños para un documento que esbozaba los objetivos y planes del grupo. Luego reunió una coalición de investigadores pediátricos de varios hospitales para contribuir al proyecto y encabezó un artículo de 2019 que presentaba el caso para estudiar a niños —un esfuerzo por atraer más interés y financiamiento al campo. "Fue clavar una bandera en el terreno", dice. "¿Por qué no tenemos modelos saludables del desarrollo de los niños?"
Hasta ahora, el impulso ha dado resultado. En 2021, los Institutos Nacionales de Salud otorgaron una subvención de 38.5 millones de dólares al Proyecto de Expresión de Genotipo-Tejido del Desarrollo (dGTEx), una iniciativa importante orientada a establecer la primera base de datos integral de tejido pediátrico sano. El proyecto almacena muestras recolectadas de niños generalmente sanos que han fallecido y cuyos padres aceptaron donar sus cuerpos, y mapea cómo se expresan los genes en todos los principales sistemas de órganos. Taylor y su equipo curan y estandarizan la información asociada con cada donación de tejido, incluyendo el historial familiar y detalles sobre las muestras. Un grupo separado realiza análisis en las muestras mismas, y luego toda la información se combina para crear una base de datos —una línea de base de cómo se ve la expresión génica en los niños. Es el primer paso para permitir investigación que pueda avanzar nuestro conocimiento del desarrollo normal, la enfermedad, la efectividad de medicamentos y otros fenómenos.
El equipo de dGTEx eventualmente alimentará sus datos al Mapa de Atlas de Células Humanas, que, gracias a Taylor y muchos de los coautores del artículo de 2019, ahora incluye una sección pediátrica.
Aunque la responsabilidad principal de Taylor puede ser recopilar y organizar datos para dGTEx, los colegas dicen que también es el pegamento que mantiene juntos diversos proyectos de investigación. Eso es especialmente importante para el Mapa de Atlas de Células Humanas, que depende de contribuciones de una coalición flexible de investigadores, todos persiguiendo sus propios objetivos. "Deanne tomó una visión panorámica y dijo: No solo necesitamos entender el riñón pediátrico o el cerebro pediátrico o el sistema inmunológico pediátrico. Necesitamos una visión holística del desarrollo pediátrico", dice Sarah Teichmann, cofundadora del Mapa de Atlas de Células Humanas. "Encarna ese espíritu interdisciplinario."
Taylor describe su carrera como una "caminata aleatoria", impulsada por una intensidad singular que ahora atribuye al autismo y ADHD no diagnosticados. A los cinco años, comenzó a leer los textos médicos de su mamá. A los 12, estaba sacando libros de física de la biblioteca. La física le presentaba misterios que resolver, y ella quería entender cómo funcionaban las cosas.
Taylor obtuvo su doctorado en biofísica en 2001, pero fue inspirada por el entonces activo Proyecto Genoma Humano para cambiar de dirección y realizar una beca postdoctoral en Pfizer, escribiendo código para manejar datos complejos en investigación de enfermedades raras. Luego se trasladó a medicina reproductiva, donde trabajó en algunos de los primeros programas de computadora para examinar embriones en busca de anomalías cromosómicas —muchos de los cuales aún se usan hoy.
A pesar de este aparentemente sinuoso camino, Taylor dice que su enfoque siempre ha sido entender por qué la misma enfermedad afecta a las personas de manera diferente. ¿Cómo pueden dos personas portar la misma variante genética asociada con enfermedad, pero solo una enfermarse?
El Mapa de Atlas de Células Humanas —incluyendo todos los datos que fluyen hacia él desde dGTEx y otros proyectos— podría finalmente ayudar a los investigadores a encontrar respuestas. El esfuerzo es una extensión natural del Proyecto Genoma Humano. Esa iniciativa, que concluyó en 2003, ayudó a los investigadores a vincular genes específicos con enfermedades específicas. Pero un mapa del genoma es un poco como un kit de bricolaje con todas las partes y sin manual de montaje. No te dice dónde y cómo las células usan cada gen en todo el cuerpo.
Después de todo, "somos solo niños mayores", dice Taylor. "Al ignorar el lado pediátrico de las cosas, creo que la gente se está perdiendo una ventana de intervención en la enfermedad humana."
Para eso, necesitas saber cómo se expresan los genes. La expresión génica generalmente implica hacer una proteína que realiza un trabajo específico en el cuerpo, como construir tejido o enviar señales. A diferencia del ADN, que en gran medida permanece igual durante nuestras vidas, la manera en que se expresan los genes en el ADN cambia a medida que nos desarrollamos.
Las diferencias en la expresión génica pueden determinar si una terapia funcionará —o podría causar más daño que beneficio. Debido a la manera en que se expresan los genes cardíacos en los niños, los medicamentos de quimioterapia pueden atacar no solo tumores sino también los corazones en desarrollo de los niños, causando potencialmente daño de por vida. Otros tratamientos pueden afectar todo el cuerpo, a veces desencadenando una reacción del sistema inmunológico reversible pero potencialmente fatal llamada síndrome de liberación de citoquinas.
La base de datos dGTEx tiene como objetivo crear una línea de base para la expresión génica en niños —un mapa molecular de cómo funcionan aproximadamente 20,000 genes del cuerpo en células de tejido sano. Es solo una de las colaboraciones que Taylor gestiona. Ella es investigadora principal del Centro de Recursos de Datos Kids First, que secuencia enfermedades.