Ciência: Revela tipos de células nervosas associadas ao autismo

Em um novo estudo, pesquisadores de instituições de pesquisa como a Universidade da Califórnia, São Francisco (EUA, São Francisco, Califórnia, EUA) já passaram por mais de 100.000 mortes de pessoas com transtorno do espectro autista (TEA) e pessoas sem TEA. O sequenciamento cerebral nuclear de células cerebrais posteriores revelou os tipos de genes que são aberrantes regulados nesta doença e os tipos de células que sofrem tal regulação aberrante. Esses resultados ajudam a reduzir o foco da futura pesquisa de TEA às mais prováveis anormalidades moleculares e celulares. Os resultados relevantes da pesquisa foram publicados na revista Science em 17 de maio de 2019, e o título do artigo era "Genômica unicelular identifica alterações moleculares específicas do tipo celular no autismo".

Imagem da Ciência, 2019, doi: 10.1126 / science.aav8130.

"Ele usa a tecnologia mais recente, realiza pesquisas no nível de uma célula, valida e amplia observações anteriores", disse Daniel Geschwind, pesquisador de autismo na Universidade da Califórnia, Los Angeles (não envolvido no novo estudo). Pesquisas anteriores nos levaram a um nível de resolução que nunca alcançamos antes. "

Stephan Sanders, geneticista da Universidade da Califórnia em São Francisco (não envolvido no novo estudo) acrescentou: "Este é um experimento que precisa ser feito. No nível organizacional, reproduz amplamente dados de pesquisas anteriores sobre autismo. . Então, pela primeira vez, ele olhou para quais tipos de células fizeram essas diferenças. "

Atualmente, a incidência de TEA em crianças nos Estados Unidos é de cerca de 1 em 60. Essa doença abrange uma ampla gama de condições, caracterizada pela comunicação prejudicada e habilidades sociais. A heterogeneidade do TEA dificulta sua pesquisa em patologia molecular. O primeiro autor, Dmitry Velmeshev, pesquisador de pós-doutorado na Universidade da Califórnia, o laboratório do neurologista de São Francisco Arnold Kriegstein, disse que estudos de expressão genética em tecido cerebral pós-morte de pacientes com TEA identificaram caminhos que são comumente afetados, incluindo a função sináptica.

Sanders apontou que estudos anteriores sugeriram ainda uma tendência à diminuição da expressão genética neuronal e ao aumento da expressão genética das células gliais no TEA. No entanto, ele explicou: "Não está claro se essas mudanças representam diferenças nesta parte da célula (por exemplo, relativamente poucos neurônios) ou anormalidades genéticas que ocorrem na célula."

Velmeshev explicou que isso é porque "o que as pessoas fazem é muita pesquisa de expressão genética, o que significa que não há uma maneira direta de estudar tipos de células específicas". Hoje, usando uma tecnologia de sequenciamento recém-desenvolvida chamada sequenciamento de RNA de núcleo único, Velmeshev e colegas testaram mais de 50.000 núcleos de células únicas do córtex cerebral de 15 pacientes com TEA e 16 controlam a expressão genética em mais de 50.000 núcleos no cérebro do sujeito.

Após a separação automática de núcleos individuais em gotículas, rotulagem de código de barras e sequenciamento de RNA, os dados obtidos são automaticamente atribuídos a células individuais com base em seus códigos de barras, permitindo que os tipos de células sejam determinados com base na expressão de seus genes marcadores-chave . Desta forma, a equipe de Velmeshev foi capaz de detectar tipos de células com expressões genéticas significativamente diferentes entre pacientes com TEA e sujeitos de controle.

Eles descobriram que em amostras de pacientes com TEA, os neurônios no córtex superior tendiam a mostrar as maiores anormalidades genéticas, e os genes envolvidos na função sináptica e transcrição foram os mais afetados. Microglia que desempenham um papel na imunidade cerebral também mostram anormalidades genéticas significativas em pacientes com TEA, e genes de ativação microglial e genes do fator de transcrição do desenvolvimento são os mais afetados.

Dennis Wall, pesquisador de ASD na Stanford University School of Medicine (não envolvido nesta nova pesquisa), disse: "Este é um avanço emocionante, e parece ser um estudo muito razoável e importante ... de forma muito detalhada e elegante A abordagem descreve os caminhos afetados. Ajuda a destacar uma área onde mais pesquisas são esperadas. "

Embora Joseph Buxbaum, da Escola de Medicina Icahn do Monte Sinai, nos Estados Unidos, acredite que "este é um estudo elegante", ele está preocupado com o tamanho da amostra. Ele disse que sim, pode haver mais de 50.000 núcleos, mas eles só vieram de 15 pacientes. Ele continuou dizendo que isso não é "culpa desses autores", mas reflete "um grande problema neste campo - o problema básico de amostras cerebrais muito limitadas".

"Acredito plenamente que tudo neste artigo é verdade, mas pode não ser universal."

Velmeshev concorda, dizendo que "é definitivamente importante se reproduzir em um conjunto de dados maior". Ele acrescentou: "quando comparamos grandes quantidades de dados de expressão genética de nossas amostras com dados gerados anteriormente ... Há um grande número de alterações transcritivas comuns relacionadas ao ASD entre conjuntos de dados, "disse Kriegstein, e a descoberta" é muito encorajadora. " (de bioon.com,compilar hsppharma.com)

Referência:

Dmitry Velmeshev et al.Genômica unicelular identifica alterações moleculares específicas do tipo celular no autismo. Ciência, 2019, doi:10.1126/science.aav8130.