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Um consórcio de pesquisadores produziu os maiores e mais avançados mapas multidimensionais de redes de regulação genética no cérebro de pessoas com e sem transtornos mentais. Esses mapas detalham os muitos elementos reguladores que coordenam as vias biológicas e as funções celulares do cérebro. A pesquisa, apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde (NIH), utilizou tecido cerebral post-mortem de mais de 2.500 doadores para mapear redes de regulação genética em diferentes estágios de desenvolvimento do cérebro e em vários distúrbios relacionados ao cérebro.
“Essas descobertas inovadoras avançam nossa compreensão de onde, como, e quando o risco genético contribui para transtornos mentais, como esquizofrenia, transtorno de estresse pós-traumático e depressão”, disse Joshua A. Gordon, MD, Ph.D., diretor do Instituto Nacional de Saúde Mental (NIMH) do NIH. “Além disso, os recursos críticos, compartilhados livremente, ajudarão os pesquisadores a identificar variantes genéticas que provavelmente desempenham um papel causal nas doenças mentais e a identificar potenciais alvos moleculares para novas terapêuticas”.
A pesquisa é publicada em 15 artigos em Ciência, Avanços da Ciênciae Científico Relatórios. Os artigos relatam descobertas sobre vários temas principais:
- Análises em nível populacional que ligam variantes genéticas, elementos reguladores e diferentes formas moleculares de genes expressos a redes reguladoras em nível celular, tanto no cérebro em desenvolvimento quanto no cérebro adulto
- Mapas unicelulares do córtex pré-frontal de indivíduos com diagnóstico de transtornos mentais e transtornos do neurodesenvolvimento
- Análises experimentais que validam a função de elementos reguladores e variantes genéticas associadas a loci de características quantitativas (segmentos de DNA que estão ligados a características observáveis)
As análises expandem descobertas anteriores, explorando múltiplas regiões corticais e subcorticais do cérebro humano. Essas áreas do cérebro desempenham papéis importantes em uma série de processos essenciais, incluindo tomada de decisões, memória, aprendizagem, emoção, processamento de recompensas e controle motor.
Aproximadamente 2% do genoma humano é composto por genes que codificam proteínas. Os 98% restantes incluem segmentos de DNA que ajudam a regular a atividade desses genes. Para compreender melhor como a estrutura e a função do cérebro contribuem para os transtornos mentais, os pesquisadores do Consórcio PsychENCODE, financiado pelo NIMH, estão usando métodos padronizados e abordagens de análise de dados para construir uma imagem abrangente desses elementos reguladores no cérebro humano.
Além destas descobertas, os artigos também destacam novos métodos e ferramentas para ajudar os investigadores a analisar e explorar a riqueza de dados produzidos por este esforço. Esses recursos incluem uma plataforma baseada na web que oferece dados de visualização interativa de diversos tipos de células cerebrais em indivíduos com e sem transtornos mentais, conhecida como PsychSCREEN. Juntos, esses métodos e ferramentas fornecem recursos de dados abrangentes e integrados para a comunidade de pesquisa mais ampla.
Os artigos concentram-se na segunda fase das descobertas do Consórcio PsychENCODE. Este esforço visa avançar a nossa compreensão de como a regulação genética impacta a função e disfunção cerebral.
“Essas descobertas do Consórcio PsychENCODE lançam uma nova luz sobre como o risco genético é mapeado na função cerebral em todos os estágios de desenvolvimento, regiões cerebrais e distúrbios”, disse Jonathan Pevsner, Ph.D., chefe do NIMH Genomics Research Branch. “O trabalho estabelece uma base sólida para os esforços contínuos para caracterizar as vias regulatórias entre os distúrbios, elucidar o papel dos mecanismos epigenéticos e aumentar a diversidade ancestral representada nos estudos”.
O Artigos PsychENCODE publicado em Ciência e Avanços da Ciência são apresentados como uma coleção no Ciência local na rede Internet.
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