Cientistas de todo o mundo conseguiram criar o primeiro ‘altas’ das células que compõem o cérebro humano, um trabalho revolucionário que abre perspetivas para o desenvolvimento de tratamentos e a cura de doenças cerebrais como esquizofrenia ou Alzheimer.
Um total de 21 estudos de investigação, que compõem o atlas celular do cérebro, serão hoje divulgados numa edição especial da revista científica Science, bem como nas publicações Science Advances e Science Translational Medicine.
Os estudos são resultado de trabalhos realizados por cientistas de todo o mundo na chamada BRAIN Initiative (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) – Cell Census Network (BICCN), um consórcio de centros nos Estados Unidos e na Europa que desde 2014 tem trabalhado na caracterização de tipos de células, e das suas funções, no cérebro de humanos, primatas não humanos e roedores.
A caracterização do tipo celular é o processo de identificação, classificação e descrição de diferentes tipos de células com base nas suas características, propriedades e funções únicas.
O cérebro humano é composto por 86 biliões de neurónios e um número semelhante de células não neuronais.
Os investigadores caracterizaram mais de 3.000 tipos de células cerebrais humanas, revelando características que distinguem os humanos de outros primatas.
Os cientistas preveem que a identificação tão detalhada das células cerebrais identificará os tipos de células mais afetados por mutações específicas que causam doenças neurológicas.
Mas, num sentido mais amplo, o atlas celular do cérebro abrirá novas portas para a compreensão de como milhões de neurónios trabalham em conjunto para formar uma rede que é a base daquilo que constitui um ser humano: os seus pensamentos, emoções e comportamentos.
Joseph Ecker, diretor do Laboratório de Análise Genómica do Instituto Salk, nos Estados Unidos, uma das instituições que fazem parte da Iniciativa BRAIN, declarou, em comunicado, que o conjunto de 21 estudos “é o início de uma nova era de análise cerebral”.
“Poderemos compreender melhor como o cérebro se desenvolve, envelhece e sofre de doenças”, acrescentou Ecker.
Os cientistas notaram que todas as células cerebrais humanas contêm a mesma sequência de ADN, mas cada tipo de célula utiliza genes diferentes copiados em cadeias de RNA, e em quantidades diferentes, para criar proteínas.
Esta variação produz muitos tipos diferentes de células cerebrais e contribui para a complexidade dos circuitos neurais.
Um dos principais objetivos do projeto era compreender quais características da organização das células cerebrais são específicas dos humanos, em comparação com as dos primatas não humanos.
A investigação mostrou que os neurónios dos chimpanzés, primatas que partilham o ancestral mais recente com os humanos, são mais semelhantes aos neurónios dos gorilas do que aos dos humanos.
Compreender as diferenças moleculares destes tipos de células é fundamental para compreender como funciona o cérebro, como as mutações do ADN causam doenças cerebrais e para desenvolver novas formas de tratamento para distúrbios neuropsiquiátricos.
Um dos estudos, liderado por cientistas da Universidade de San Diego, analisou mais de 1,1 milhão de células de 42 regiões de três cérebros humanos para gerar um mapa detalhado de mudanças genéticas em tipos de células cerebrais.
O estudo, que identificou 107 subtipos diferentes de células cerebrais, também revelou conexões entre certos tipos de células e vários distúrbios neuropsiquiátricos, como esquizofrenia, transtornos bipolares, Alzheimer e depressão.
Os cientistas também desenvolveram ferramentas de inteligência artificial (IA) para prever como certas variações na sequência do ADN podem influenciar a regulação genética e contribuir para doenças.
