Saúde

Linhagem celular: pesquisadores criam 'Ancestry.com' para nossos corpos
Usando células da pele colhidas de dois humanos vivos, os pesquisadores do laboratório da Flora Vaccarino de Yale foram capazes de rastrear sua linhagem celular identificando pequenas variações ou mutações contidas nos genomas dessas células.
Por Bill Hathaway - 20/03/2021


(© stock.adobe.com)

Um dos grandes mistérios da biologia humana é como uma única célula pode dar origem aos 37 trilhões de células contidas no corpo médio, cada uma com sua própria função especializada. Pesquisadores da Universidade de Yale e da Clínica Mayo desenvolveram uma maneira de recriar os primeiros estágios do desenvolvimento celular que produz uma diversidade incrível de tipos de células.

Usando células da pele colhidas de dois humanos vivos, os pesquisadores do laboratório da Flora Vaccarino de Yale foram capazes de rastrear sua linhagem celular identificando pequenas variações ou mutações contidas nos genomas dessas células.

Essas mutações “somáticas” ou não herdadas são geradas em cada divisão celular durante o desenvolvimento de um ser humano. A porcentagem de células que carregam os traços de qualquer mutação diminui à medida que essas divisões continuam, essencialmente deixando para os cientistas um rastro para seguir até as células mais antigas. Se a fração de células com traços de mutação for alta, os cientistas sabem que a mutação foi gerada mais cedo na linhagem das células, mais perto de seu ancestral comum durante o desenvolvimento embrionário inicial.

“ É como o Ancestry.com para nossos corpos”, disse Vaccarino, o Harris Professor no Yale Child Study Center, professor de neurociência e coautor sênior da pesquisa publicada em 18 de março na revista Science.

Os pesquisadores sabiam que algumas mutações nas células da pele eram geradas no início do desenvolvimento embrionário porque também podiam ser detectadas em amostras de sangue, saliva e urina de adultos. No corpo humano, cada um desses tecidos especializados surge de uma camada germinativa diferente, ou dos primeiros tipos de células diferenciadas em um embrião que dão origem ao sistema nervoso, intestino, sangue e tecidos conectores.

Os resultados mostram que as mutações geradas no embrião são herdadas e retidas por cada célula filha ao longo do desenvolvimento do corpo até a idade adulta, permitindo aos pesquisadores reconstruir as primeiras árvores de linhagem para esses indivíduos.

“ A história celular tem consequências”, disse Vaccarino.

As descobertas também podem ajudar os cientistas a rastrear os distúrbios do desenvolvimento até o início de suas células. Por exemplo, distúrbios neuropsiquiátricos como esquizofrenia e autismo podem surgir de disfunções celulares precoces que sequestram os reguladores de desenvolvimento iniciais. Isso pode alterar o crescimento e a expansão de certas linhagens celulares ou quando elas se separam para formar novas linhas celulares durante o desenvolvimento.

Curiosamente, os pesquisadores também descobriram que as linhagens celulares que divergem na primeira divisão tendem a ser assimétricas. Por exemplo, uma das duas primeiras células-filhas criadas em um embrião acaba respondendo por até 90% dos tipos de células no corpo adulto. A outra célula filha pode ser dedicada principalmente à criação da placenta, que alimentará o embrião em crescimento, dizem os pesquisadores.

Vaccarino ressaltou que a tecnologia para rastrear diferenças individuais na ancestralidade celular durante cada etapa do desenvolvimento celular ainda é limitada.

Mas é promissor. “Nós descobrimos uma maneira minimamente invasiva de espiar por uma janela da história celular pessoal de uma pessoa”, disse ela.

Alexej Abyzov, da Mayo Clinic, é co-autor sênior do artigo. Os coprimeiros autores são Liana Fasching, pós-doutoranda associada na Yale School of Medicine, e Yeongjun Jang da Mayo Clinic.

 

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