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Ciência

Diferenças mínimas, mas essenciais

Grupo internacional apresenta catálogo com 40 milhões de pequenas variações no genoma humano, sequenciadas em pessoas de várias partes do mundo. Os dados serão usados na busca por tratamentos contra doenças como o câncer, a esclerose e o diabetes

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postado em 02/11/2012 08:00 / atualizado em 01/11/2012 12:10

Já faz quase dez anos que a conclusão do Projeto Genoma Humano ditou uma nova era para a ciência contemporânea. O sequenciamento genético abriu caminho para uma melhor compreensão do conjunto de informações hereditárias que formam as pessoas. Foi a partir dessa primeira referência que um grupo de pesquisadores internacionais partiu para dar um passo ainda maior. Em artigo publicado hoje na revista Nature, os integrantes do Projeto 1000 Genomas lançaram um catálogo que aponta, dentro dessa base genética comum à humanidade, os pontos em que as pessoas diferem umas das outras — variantes que representam uma fração menor que 1% do DNA.

Os dados preliminares do trabalho, realizado por um grupo internacional de pesquisadores, foram divulgados há dois anos em conjunto pelas revistas Nature e Science. Somente agora, contudo, os cientistas refinaram o mapeamento detalhado das variáveis genéticas de 14 grupos populacionais da Europa, das Américas, do leste da Ásia e da África.

“Catalogamos a variação genética encontrada em 1.092 pessoas de todo o mundo. Estudos anteriores criaram ‘guias’ mais limitados, mas o nosso diferencial foi olhar para muitos indivíduos de muitas populações distintas”, explica ao Correio o autor principal do artigo, Gil McVean, professor da Universidade de Oxford, no Reino Unido. Segundo ele, o mapeamento das variações genéticas raras pode auxiliar na compreensão de uma ampla variedade de doenças, que podem ir do câncer a problemas cardíacos. Na fase piloto, os pesquisadores tinham divulgado dados de cerca de 800 pessoas, o que havia lhes permitido mapear 15 milhões de variações genéticas. Na atualização do estudo, o número saltou para 40 milhões.

De acordo com o professor Rinaldo Pereira, coordenador do Programa de Pós-Graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia da Universidade Católica de Brasília, ao longo dos últimos 10 anos o ser humano criou um arsenal tecnológico e metodológico cada vez mais refinado, o que possibilitou o avanço na compreensão de suas características genéticas. “No primeiro catálogo feito, acreditava-se que as doenças teriam como causa variações comuns. Com o tempo, percebeu-se que não, pois os cientistas não conseguiam encontrar alelos comuns para explicar uma série de enfermidades. Uma alternativa foi olhar então para os alelos raros”, explica Pereira, que não participa do projeto.

Segundo ele, o catálogo atualizado permitirá que pesquisadores de todo o mundo testem a hipótese de que boa parte das doenças genéticas pode ser explicada por um conjunto de alelos raros que diferem de uma população para outra. Na prática, isso quer dizer que indivíduos hipertensos da África e da Europa podem ter uma mesma doença, porém ocasionadas por diferentes variações em seus genomas. “Esse novo estudo é uma consequência dos avanços que começaram ainda com o Projeto Genoma Humano. A partir de 2008, nós entramos na era dos genomas individuais. Brinco que não é mais o genoma humano, mas o genoma dos humanos”, acrescenta Pereira.

A grande maioria das variações genéticas, conhecidas como frequentes, é compartilhada com diversas populações do mundo, mas acredita-se que muito da contribuição para o desenvolvimento de doenças pode vir de variantes raras de genes, encontrados somente em uma pessoa a cada 100. Além disso, a equipe por trás do Projeto 1000 Genomas descobriu que essas variações tendem a se restringir a determinadas regiões geográficas, porque normalmente surgem a partir de mutações em grupos específicos. Encontrar essas variações raras, entretanto, requer uma amostra muito grande e diversa de indivíduos e, nesse ponto, um dos maiores méritos da pesquisa é o sequenciamento do genoma completo e do exoma de mais de mil pessoas espalhadas por 14 países diferentes.

Proteínas
O genoma humano é formado por 3,2 bilhões de pares de base, mas somente 2,5% deles codificam proteínas (éxons). Essa parte do genoma é chamada de exoma, e o seu sequenciamento é vital para o entendimento da base molecular e bioquímica das doenças. “É o pedaço que importa do gene, o que nos traz mais informações. Uma mudança nessa área pode causar um erro que influencia no surgimento de males. O problema pode acontecer na hora em que o DNA está sendo duplicado ou pelo efeito de um medicamento e da radiação, entre outros fatores”, ensina o professor da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) Vasco Azevedo. Já o restante dos genes, que somam 98% do DNA, é constituído por sequências que não codificam proteínas, sendo 80% deles capazes de controlar os 2,5% codificantes.

No sequenciamento do genoma total, Gil McVean explica que sua equipe utilizou uma baixa cobertura. Os mais de 3 bilhões de pares de base são sequenciados, em média, quatro a oito vezes. Quanto mais o nucleotídeo for lido, maior será a certeza de que se trata do mesmo componente. Para um sequenciamento profundo, o autor explica que o “padrão ouro” envolve 30 repetições da leitura, o que torna o processo bastante oneroso. Para contrabalancear a baixa cobertura, foi utilizado o sequenciamento populacional, um conjunto de ferramentas estatísticas e de genética de populações em que foram combinados os dados para aumentar o grau de certeza.

O catálogo genético realizado inclui 38 milhões de polimorfismos de nucleotídeo único (variações na sequência de DNA que afetam somente uma base — adenina, timina, citosina ou guanina — na sequência do genoma); 1,4 milhão de pequenas deleções e mais de 14 mil deleções largas. Deleções é a designação dada à perda total ou parcial de um segmento do cromossomo. Combinadas, essas informações podem auxiliar na compreensão genética de inúmeras doenças, como câncer, esclerose múltipla, hipertenção e diabetes.

De acordo com McVean, alguns pesquisadores já começaram a usar os dados do projeto. “Um bom exemplo é o trabalho realizado em Oxford sobre a esclerose múltipla, em que os cientistas foram capazes de identificar a variante que aumenta o risco do indivíduo de contrair a doença. Nós entramos para caracterizar como essa variante afeta o gene e mostramos que seu efeito imita uma droga conhecida”, conta. O autor acrescenta que o próximo passo será completar o projeto sequenciando outras 1.500 pessoas de diferentes populações, incluindo importantes áreas geográficas como a Índia. Nessa etapa, o Brasil pode entrar para compor o banco de informações.

 

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