Cada neurônio tem seu próprio genoma

Outros estudos já haviam indicado que as células herdam informação que não está no DNA. Além disso, já se sabia que o DNA não é único e que as mutações podem não ser aleatórias.
[Imagem: Mariana Silva/Lars Jansen/IGC]

Conhecimento sobre DNA e mutações

Por muito tempo, o câncer foi apontado como fruto de mutações genéticas, aleatórias ou induzidas pelo ambiente.

Hoje, já se sabe que o câncer não tem necessariamente origem genética, que as mutações variam no organismo do mesmo indivíduo, que células geneticamente idênticas comportam-se de formas diferentes e até que o mesmo gene que mata uma pessoa pode não afetar outra.

Em um passo mais radical, há cerca de dois anos, pesquisadores alemães praticamente reescreveram tudo o que se pensava sobre genes e mutações.

Mas as surpresas não chegaram ao fim, e a conexão entre mutações genéticas, saúde e doenças acaba de ficar mais complexa.

Diferentes genomas no mesmo indivíduo

Trabalhando com células cerebrais individuais, uma equipe internacional descobriu que, à medida que crescemos e envelhecemos, nossas células cerebrais desenvolvem genomas diferentes umas das outras.

O estudo mostrou, pela primeira vez, que as mutações nas células somáticas - isto é, qualquer célula do corpo exceto o esperma e os óvulos - estão presentes em números significativos no cérebro de pessoas saudáveis.

E essas mutações parecem ocorrer com mais frequência nos genes que cada neurônio mais usa. O efeito é tão marcante que é possível rastrear as linhagens de cada célula do cérebro com base nos padrões de mutação.

"Estas mutações são a memória durável para a origem de uma célula e o que ela tem feito," disse Christopher Walsh, da Universidade de Harvard (EUA). "Acredito que este método também irá nos dizer muito sobre o envelhecimento saudável e não-saudável, bem como o que faz com que nossos cérebros sejam diferentes dos de outros animais".

Sequenciamento de células individuais

Os resultados tiram o foco que vinha recaindo há décadas sobre as mutações herdadas na origem de doenças e distúrbios do cérebro, incluindo autismo, esquizofrenia e Alzheimer.

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Até recentemente, os cientistas nem sequer sabiam se essas mutações estavam presentes no cérebro em quantidade grande o suficiente para fazer alguma diferença - para o bem ou para o mal.

A equipe estudou um tipo específico de mutação somática chamada "variantes de nucleotídeo único". Cada variante pode ocorrer em apenas algumas células, ou mesmo em apenas uma, o que torna difícil detectá-las com as técnicas de sequenciamento do genoma, que tiram uma média de milhares de células, o que talvez possa explicar por que o sequenciamento genético não cumpriu a promessa de prever doenças.

Sequenciar células individuais revela essas mutações, mas cada sequenciamento desses custa tanto quanto sequenciar o genoma inteiro de uma pessoa. Por isso, os pesquisadores sequenciaram 36 neurônios coletados do córtex cerebral de três pessoas falecidas sem doença cerebral, com idades de 15, 17 e 42 anos.

Os dados, publicados na revista Science, revelaram que cada neurônio tinha cerca de 1.500 variantes de nucleotídeo único.

Começar de novo

Sabe-se que muitos fenômenos podem gerar mutações: a luz ultravioleta produz mutações nas células da pele, os erros na replicação do DNA geram as células cancerosas e a herança epigenética pode durar gerações.

"O que nós encontramos no cérebro não era nenhuma dessas coisas," disse Walsh. "Pensávamos que a fonte dominante de mutação seria a replicação defeituosa do DNA e ficamos surpresos ao descobrir que, em vez disso, é a expressão defeituosa do DNA."

Os cientistas agora querem saber se as mutações somáticas se acumulam com a idade a ponto de contribuir para a neurodegeneração. Eles pretendem investigar como, quando e por que essas mutações surgem no cérebro; explorar se possuir uma variedade específica de mutação é prejudicial ou protetor; determinar se as taxas de mutação variam de pessoa para pessoa; e estudar tipos adicionais de mutações somáticas no cérebro e em outros tecidos.

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