CIÊNCIA VIVA – Novo mapa do epigenoma Humano e o epigenoma da doença de Alzheimer

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Em
2003, foi anunciado ao mundo a sequenciação do genoma humano.
Apesar da grande importância desse feito científico, ficou desde
logo evidente para muitos que era o início de uma nova era nas
ciências da vida, com muitas e novas perguntas. Por exemplo,
conhecer toda a sequência de “letras” do “livro da vida” não
explicava por si só porquê e como é que há células diferentes
num dado organismo apesar de todas conterem os mesmos genes. O que é
que faz com que alguns genes estejam activos em algumas células e
silenciados noutras? O que é que comanda a velocidade com que os
genes são transcritos para proteínas em diferentes alturas da vida?

três anos, o projecto designado por ENCODE, uma enciclopédia dos
elementos constituintes do ADN do nosso genoma, deitou por terra
algumas ideias feitas e deixou claro que centenas de milhares de
fragmentos do genoma, antes considerados sequências repetitivas de
ADN “lixo”, são determinantes na gestão do genoma: regulam como
e quando os genes devem levar a cabo a sua função.
De
facto, descobriu-se que há uma outra informação celular que se
adiciona à do genoma e que modela a expressão deste. Uma informação
que não herdamos dos nossos pais, mas que adquirimos ao longo da
nossa vida. O seu conjunto constitui o epigenoma. Este muda ao longo
da vida e é diferente entre células de tecidos diferentes. Assim, o
epigenoma engloba o conjunto das modificações bioquímicas que
ocorrem no ADN genómico ao longo da vida. Uma dessas alterações é
a que se verifica num processo que é designado por metilação do
ADN.
Assim,
depois de sequenciar o genoma, era necessário mapear o epigenoma das
células dos diferentes tecidos que compõem o corpo humano. Esta
tarefa tem mobilizado muitas equipas internacionais de cientistas. Um
dos projectos foi financiado com 190 milhões de dólares nos últimos
5 anos pelo Instituto Nacional de Saúde (NIH, na sigla inglesa) dos
Estados Unidos: o projecto “NIH Roadmap Epigenomics Consortium”.
A Europa também tem investido nesta aventura do conhecimento com o
projecto “Blueprint Epigenome”.
Os
resultados conseguidos pelo projecto norte-americano foram publicados
esta semana em várias revistas do grupo editorial científico
Nature 1. No geral, resumem o que foi sendo descoberto durante os
últimos cinco anos em mais de cem amostras de tecidos e células
diferentes: um novo mapa epigenético humano que indica como é que
os genes se activam ou não no nosso organismo, em diferentes
células, em organismos saudáveis e doentes.
Este
aspecto de o epigenoma ser diferente entre células de tecidos sãos
e células de tecidos doentes, representa um enorme potencial para o
estudo e compreensão de diversas doenças, assim como abre novos
horizontes para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas.
Entre
as aplicações terapêuticas, um dos trabalhos agora publicados
descreve perfis epigenómicos associados com células cancerígenas,
na sequência do trabalho efectuado anteriormente pelo projecto
europeu sobre leucemias infantis. Há também trabalhos sobre o
epigenoma de desordens autoimunes.
Mas
talvez um dos trabalhos mais interessante e surpreendente seja o da
determinação do perfil epigenético da doença de alzheimer.
Segundo o coordenador deste trabalho, Manolis kellis, do Instituto de
Tecnologia de Massachussets, a investigação publicada na revista
Nature 2 demonstra que “a predisposição genética para desenvolver esta
patologia neurodegenerativa está associada ao sistema imunitário,
enquanto que os sintomas como a perda de memória e dificuldades com
a aprendizagem, associados a alterações na actividade neuronal,
terão a sua origem não em factores genéticos mas sim epigenéticos
”. Esta é uma descoberta que poderá dar azo a novas estratégias
terapêuticas eventualmente mais eficazes do que as actualmente
existentes.
Este
novo mapa epigenómico aumenta o nosso conhecimento sobre as bases
moleculares de diversas doenças e permite compreender melhor o
desenvolvimento do organismo desde as primeiras células
embrionárias.
António
Piedade
©
2015 – Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva 

(1) por exemplo http://www.nature.com/nature/journal/v518/n7539/full/nature14248.html