.
Uma equipe de pesquisadores da Escola de Medicina Icahn do Monte Sinai e da Escola de Medicina da Universidade de Yale criou o primeiro atlas “multioma” do desenvolvimento das células cerebrais no córtex cerebral humano ao longo de seis amplos pontos de tempo de desenvolvimento, desde o desenvolvimento fetal até a idade adulta, lançando novos luz sobre seus papéis durante o desenvolvimento cerebral e doenças.
“Multiome” refere-se à análise simultânea de múltiplos tipos de informação genética dentro da mesma amostra biológica. Eles podem incluir o genoma, o DNA codificado nas nossas células; o transcriptoma, as cópias de RNA que a célula faz do genoma; e o epigenoma, modificações químicas e fatores regulatórios que determinam a acessibilidade da cromatina,
Conforme descrito em Avanços da Ciência, os investigadores utilizaram novas ferramentas científicas para analisar e descrever dois tipos de informação de cada célula – expressão genética (transcriptoma), bem como estrutura do ADN (epigenoma) – permitindo-lhes categorizar tipos de células em diferentes fases de desenvolvimento. Os dados revelaram mudanças específicas na estrutura da cromatina que precedem a expressão genética. Estas mudanças são cruciais para numerosos processos, incluindo a formação de neurônios.
Além disso, a sua análise identificou regiões de cromatina associadas à regulação de genes conhecidos por desempenharem um papel fundamental no desenvolvimento do cérebro humano. Notavelmente, eles revelaram que estas regiões reguladoras são frequentemente enriquecidas para sinais genéticos associados ao risco aumentado de distúrbios neuropsiquiátricos, como esquizofrenia ou transtorno bipolar.
“O desenvolvimento do cérebro humano começa durante a embriogênese e se estende pós-natal até a primeira infância, infância, adolescência e idade adulta jovem”, diz Panos Roussos, MD, Ph.D., Professor de Psiquiatria e Genética e Ciências Genômicas, Diretor do Centro de Neurogenômica de Doenças em Icahn Mount Sinai e autor sênior do artigo. “Dada a idade variável de início dos diferentes distúrbios do neurodesenvolvimento, é fundamental examinar o efeito dos fatores de risco em todo o espectro do desenvolvimento do cérebro. Através do desenvolvimento deste atlas, obtivemos uma compreensão mais profunda dos intrincados mecanismos reguladores subjacentes ao cérebro. desenvolvimento e doença.”
Este trabalho foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde Pesquisa cerebral por meio do avanço de neurotecnologias inovadoras® Iniciativa (A Iniciativa BRAIN®). O atlas abrangente está agora acessível a outros investigadores através de um repositório online para que outros possam interagir com os dados, visualizá-los de forma eficaz e utilizá-los nas suas próprias pesquisas. O artigo está incluído em um pacote de 21 estudos de pesquisa em Ciência, avanços científicos e Medicina Translacional Científica que detalham pesquisas conduzidas como parte da Rede de Censo Celular da Iniciativa BRAIN (BICCN) dos Institutos Nacionais de Saúde, um programa lançado em 2017 para criar um atlas do cérebro de primatas humanos e não humanos no nível do tipo celular com detalhes sem precedentes.
A base para doenças neuropsiquiátricas na idade adulta pode muitas vezes ser influenciada por alterações na composição celular do cérebro que surgem durante o desenvolvimento. Além de criar o primeiro atlas do desenvolvimento das células cerebrais humanas no córtex cerebral humano, a equipe de pesquisa priorizou 152 genes de risco que desempenham um papel causal em uma série de distúrbios neuropsiquiátricos. Suas descobertas vão além do conhecimento existente, mapeando tipos de células e loci genéticos temporalmente específicos implicados em distúrbios neuropsiquiátricos. Por exemplo, eles descobriram que a síndrome de Tourette está associada aos oligodendrócitos, enquanto o transtorno obsessivo-compulsivo está associado aos astrócitos. Ambas as associações entre doenças e tipos de células eram anteriormente desconhecidas, e as descobertas contribuem para uma compreensão mais profunda das complexas relações entre diferentes tipos de células e distúrbios neuropsiquiátricos.
“É importante reconhecer que as intervenções terapêuticas mais eficazes devem ser personalizadas para atingir deficiências na função genética como estágios específicos de desenvolvimento”, diz Jaroslav Bendl, Ph.D., Professor Assistente de Psiquiatria e Genética e Ciências Genômicas, em Icahn Mount Sinai e coautor da obra. “Somente fazendo isso seremos capazes de minimizar mais danos e melhorar os resultados para os indivíduos afetados por esses distúrbios”.
Tendo demonstrado que era possível criar um atlas do desenvolvimento celular no córtex cerebral humano, a equipa está actualmente a expandir o seu estudo analisando uma coorte de amostras maior e incluindo diferentes regiões do cérebro. Ao fazê-lo, pretendem alcançar uma maior resolução e obter uma compreensão mais profunda dos intrincados mecanismos reguladores e desvendar ainda mais a complexa lógica reguladora subjacente ao desenvolvimento e às doenças cerebrais.
.
