Alzheimer, Parkinson, esquizofrenia e transtorno bipolar parecem doenças muito diferentes. Mas, quando cientistas observam o cérebro célula por célula, começam a aparecer conexões que antes permaneciam escondidas.
Uma coleção de nove estudos publicados em revistas do grupo Nature criou um dos retratos mais detalhados já produzidos sobre a arquitetura celular e molecular de diferentes transtornos neurológicos e psiquiátricos.
Os trabalhos fazem parte do programa PsychAD, iniciativa iniciada em 2019 com apoio do Instituto Nacional sobre o Envelhecimento dos Estados Unidos (NIA).
O objetivo é descobrir exatamente quais células, genes e mecanismos biológicos estão envolvidos nessas doenças — e entender por que alguns processos aparecem em várias delas.
Mais de 6,3 milhões de células foram analisadas
Um dos principais trabalhos, liderado por pesquisadores da Escola de Medicina Icahn de Mount Sinai, em Nova York, produziu um enorme atlas da região conhecida como córtex pré-frontal dorsolateral.
Os cientistas analisaram mais de 6,3 milhões de núcleos celulares provenientes de 1.494 doadores.
As amostras incluem cérebros de pessoas com Alzheimer, Parkinson, demência com corpos de Lewy, demência vascular, esquizofrenia e transtorno bipolar, além de indivíduos neurotípicos utilizados para comparação.
A escala permitiu identificar tanto mecanismos moleculares específicos de cada condição quanto processos compartilhados entre diferentes doenças.
Os pesquisadores também conseguiram definir trajetórias celulares relacionadas à progressão dos transtornos e aos sintomas neuropsiquiátricos.
Segundo Donghoon Lee, pesquisador de psiquiatria e genética de Mount Sinai, os resultados mostram que diferentes doenças podem convergir em processos biológicos semelhantes enquanto preservam características celulares próprias.
A genética começa a revelar exatamente onde age no cérebro
Dois estudos da coleção investigaram outra questão importante: como variantes genéticas associadas ao risco de determinadas doenças realmente afetam as células cerebrais.
Grandes pesquisas genéticas já identificaram milhares dessas variantes. O problema é que descobrir uma associação estatística não significa compreender como ela provoca alterações no cérebro.
Os novos trabalhos tentam preencher essa lacuna.
Ao combinar informações genéticas com dados de células individuais, os pesquisadores conseguiram relacionar determinadas variantes a mudanças específicas na atividade dos genes.
Isso pode ajudar a identificar quais células e mecanismos biológicos estão diretamente envolvidos no desenvolvimento de uma doença.
No futuro, alguns deles poderão se transformar em alvos para novos medicamentos.
Outro atlas mostra como o cérebro muda durante a vida
Um dos estudos analisou ainda aproximadamente 1,3 milhão de perfis de expressão genética provenientes de 284 doadores neurotípicos.
As amostras abrangem diferentes fases da vida, desde a infância até a idade adulta avançada.
O resultado é um dos maiores atlas transcriptômicos unicelulares já produzidos para essa região do cérebro em escala populacional.
Os pesquisadores conseguiram observar como a atividade de determinados genes muda conforme envelhecemos.
Isso é particularmente importante porque idade e genética não atuam de maneira isolada. Entender como essas duas dimensões se encontram dentro de células específicas pode ajudar a explicar por que algumas pessoas desenvolvem doenças neurológicas enquanto outras não.
Alzheimer não é biologicamente igual em todos os pacientes
Os estudos também ajudam a entender uma característica conhecida do Alzheimer: a doença pode evoluir de maneiras bastante diferentes dependendo da pessoa.
Ao analisar milhões de núcleos celulares, os pesquisadores encontraram populações de células e vias moleculares associadas a características clínicas como depressão e deterioração cognitiva.
Os resultados apontam para uma diversidade biológica considerável entre pacientes diagnosticados com a mesma doença.
Isso significa que duas pessoas com Alzheimer podem compartilhar o diagnóstico, mas apresentar mecanismos celulares parcialmente diferentes por trás da neurodegeneração.
Essa descoberta pode ter consequências importantes para o desenvolvimento de tratamentos.
O próximo objetivo é chegar a 10 mil cérebros
Os dados produzidos pelo PsychAD formarão um recurso disponível para pesquisadores de diferentes partes do mundo.
A intenção agora é ampliar ainda mais a escala.
O objetivo do programa é construir uma base que eventualmente reúna informações de aproximadamente 10 mil pessoas.
Quanto maior esse banco de dados, maior será a capacidade de separar características comuns de diferenças individuais.
A longo prazo, o trabalho pode contribuir para uma mudança importante na neurologia e na psiquiatria: deixar de tratar doenças complexas apenas como diagnósticos únicos e começar a identificar quais mecanismos celulares estão alterados em cada paciente.
O mapa do cérebro, nesse sentido, não serve apenas para mostrar onde estão suas células. Ele pode ajudar a revelar exatamente onde uma doença começa a mudar seu funcionamento.
[ Fonte: DW ]
