.
Num estudo liderado por Jan Korbel do Laboratório Europeu de Biologia Molecular (EMBL) e Ashley Sanders do Instituto de Biologia de Sistemas Médicos de Berlim do Centro Max Delbrück (MDC-BIMSB), os investigadores descobriram que aproximadamente uma em cada 40 células da medula óssea humana carregam alterações cromossômicas maciças – variações no número de cópias e rearranjos cromossômicos, por exemplo – sem causar qualquer doença ou anormalidade aparente. Além disso, amostras de células de pessoas com mais de 60 anos tendem a apresentar um maior número de células com tais alterações genómicas, sugerindo um mecanismo anteriormente não identificado que pode contribuir para doenças relacionadas com o envelhecimento. O estudo foi publicado na revista Genética da Natureza.
“O estudo destaca que somos todos mosaicos”, disse Korbel, cientista sênior da Unidade de Biologia do Genoma e chefe de ciência de dados da EMBL Heidelberg. “Mesmo as chamadas células normais carregam todo tipo de mutações genéticas. Em última análise, isso significa que existem mais diferenças genéticas entre células individuais em nossos corpos do que entre diferentes seres humanos.”
Tanto Korbel quanto Sanders, líder do grupo no Centro Max Delbrück, estudam como a variação estrutural genética – deleções, duplicações, inversões e translocações de grandes seções do genoma humano – contribui para o desenvolvimento de doenças. No campo do cancro, é bem sabido que as mutações genéticas podem fazer com que as células cresçam descontroladamente e levar à formação de um tumor, explicou Sanders. “Estamos aplicando conceitos semelhantes para entender como se desenvolvem doenças não cancerosas”, acrescentou.
A descoberta foi possibilitada por uma tecnologia de sequenciamento unicelular chamada Strand-seq, uma técnica única de sequenciamento de DNA que pode revelar detalhes sutis de genomas em células individuais que são muito difíceis de detectar com outros métodos. Sanders é pioneira no desenvolvimento desta tecnologia. Como parte de sua pesquisa de doutorado, ela ajudou a desenvolver o protocolo Strand-seq, que mais tarde aprimorou com colegas enquanto trabalhava como pós-doutorado no laboratório de Korbel.
Strand-seq permite aos pesquisadores detectar variantes estruturais em células individuais com melhor precisão e resolução do que qualquer outra tecnologia de sequenciamento permite, disse Sanders. A tecnologia introduziu uma compreensão inteiramente nova das mutações genéticas e está agora a ser amplamente utilizada para caracterizar genomas e para ajudar a traduzir descobertas em investigação clínica.
“Estamos apenas reconhecendo que, ao contrário do que aprendemos nos livros didáticos, todas as células do nosso corpo não têm exatamente o mesmo DNA”, disse ela.
Mosaicismo genético é comum
O estudo representa a primeira vez que alguém usou a tecnologia Strand-seq para estudar mutações no DNA de pessoas saudáveis. Os pesquisadores incluíram amostras biológicas de diversas faixas etárias – desde recém-nascidos até pessoas de 92 anos – e encontraram mutações em células-tronco do sangue, localizadas na medula óssea, em 84% dos participantes do estudo, indicando que grandes mutações genéticas são muito comuns.
“É incrível quanta heterogeneidade existe em nossos genomas que passou despercebida até agora”, disse Sanders. “O que isto significa em termos de como definimos o envelhecimento humano normal e como isso pode impactar os tipos de doenças que contraímos é realmente uma questão importante para a área”.
O estudo também descobriu que em pessoas com mais de 60 anos, as células da medula óssea portadoras de alterações genéticas tendem a ser mais abundantes, com populações de variantes genéticas específicas, ou subclones, mais comuns do que outras. A presença frequente destes subclones sugere uma possível ligação ao envelhecimento.
Mas não se sabe se os mecanismos que impedem a proliferação dos subclones se quebram à medida que envelhecemos, ou se a própria expansão dos subclones contribui para as doenças do envelhecimento, disse Korbel. “No futuro, os nossos estudos unicelulares deverão dar-nos uma visão mais clara sobre como estas mutações que anteriormente passavam despercebidas afetam a nossa saúde e potencialmente contribuem para a forma como envelhecemos”.
.
