Notícias | Cientistas identificam 473 genes de “liga-desliga” que podem transformar a medicina personalizada
Um importante estudo publicado na Nature Communications identificou 473 genes humanos que se comportam como interruptores: estão totalmente ativos ou totalmente inativos e apresentam expressão específica de cada tecido. A descoberta oferece novas possibilidades para compreender os mecanismos das doenças e avançar na medicina personalizada.
Genes que alternam entre ligados e desligados afetam a saúde
A equipe analisou dados genômicos (DNA), metilômicos (modificação do DNA) e transcriptômicos (expressão de RNA) de 943 voluntários, examinando os padrões de expressão de cerca de 19,000 genes altamente expressos em 27 tecidos humanos.
Os pesquisadores encontraram 473 genes com uma distribuição bimodal clara — dois estados extremos, “ligado” e “desligado”, em vez de aumentos ou reduções graduais. Essa expressão semelhante à de um interruptor esteve intimamente associada a condições como doenças de pele, doenças metabólicas, distúrbios imunológicos e câncer.
A regulação hormonal e a metilação do DNA determinam quais genes são ativados ou desativados
A maioria dos genes semelhantes a interruptores era específica de determinados tecidos e regulada pelos níveis hormonais. Dos 158 genes desse tipo identificados no tecido mamário, por exemplo, 157 eram expressos principalmente em mulheres, demonstrando um forte viés sexual. No tecido uterino, a expressão de genes importantes, como TP53INP2, diminuiu com a idade e pode estar relacionada à redução da fertilidade feminina.
Cerca de 8.5% desses genes apresentaram expressão semelhante em dois estados em todos os tecidos, principalmente devido a fatores genéticos, como variantes de DNA, variantes estruturais ou perda de função. Por exemplo, uma deleção genética comum mantém USP32P2 e FAM106A permanentemente “desligados”, o que pode afetar a fertilidade masculina e agravar a COVID-19.
Pesquisa sobre o tecido vaginal: a terapia hormonal pode reativar genes
Em amostras de tecido vaginal, os pesquisadores encontraram 7 genes semelhantes a interruptores associados à atrofia vaginal pós-menopausa causada pela deficiência de estrogênio. Experimentos adicionais mostraram que a terapia com estrogênio poderia reativar 5 deles. Isso reforça a estreita relação entre sua expressão e os hormônios e sugere que a terapia hormonal pode funcionar, em parte, regulando esses genes.
No tecido vaginal, ALOX12 foi considerado um “gene passageiro” — um efeito da doença — enquanto KRT1 pode ser um “gene condutor” que causa a doença, oferecendo possíveis alvos para futuras intervenções.
O estudo mais aprofundado dos genes de alternância pode mudar o diagnóstico e o tratamento das doenças
Há muito tempo, os pesquisadores se concentram em genes com expressão contínua ou mudanças graduais, deixando de lado padrões binários semelhantes aos de um interruptor. Usando dados de sequenciamento de RNA e modelos estatísticos, este estudo identificou sistematicamente esses genes semelhantes a interruptores pela primeira vez e abordou uma importante lacuna de pesquisa.
Os pesquisadores recomendaram duas prioridades para estudos futuros:
Usar o sequenciamento de leitura longa para encontrar variantes estruturais ocultas. O mecanismo genético por trás do estado “desligado” de alguns genes, como GPX1P1, permanece desconhecido;
Incluir genes de alternância nas pesquisas sobre interações entre genes e ambiente. Por exemplo, a deleção do gene GSTMI combinada ao tabagismo materno pode aumentar significativamente o risco de asma da criança.
Perspectivas: mais um passo rumo à medicina de precisão
Este estudo é a maior e mais abrangente análise integrada desse tipo realizada até o momento. Ao combinar dados genômicos, metilômicos e transcriptômicos, os cientistas criaram um mapa dos genes humanos de alternância.
Embora o estudo tenha observado que os estados de “ligado-desligado” no nível do RNA nem sempre refletem mudanças no nível das proteínas, a descoberta ainda oferece uma base sólida para alertas precoces de doenças, triagem de alvos de medicamentos e elaboração de tratamentos personalizados.
Se os pesquisadores conseguirem determinar quais genes impulsionam as doenças e combinar essas informações com fatores individuais, como hormônios, idade e IMC, será possível fazer previsões mais precisas e realizar intervenções mais direcionadas.
Notícias | Cientistas identificam 473 genes de “liga-desliga” que podem transformar a medicina personalizada
Notícias | Cientistas identificam 473 genes de “liga-desliga” que podem transformar a medicina personalizada
Um importante estudo publicado na Nature Communications identificou 473 genes humanos que se comportam como interruptores: estão totalmente ativos ou totalmente inativos e apresentam expressão específica de cada tecido. A descoberta oferece novas possibilidades para compreender os mecanismos das doenças e avançar na medicina personalizada.
Genes que alternam entre ligados e desligados afetam a saúde
A equipe analisou dados genômicos (DNA), metilômicos (modificação do DNA) e transcriptômicos (expressão de RNA) de 943 voluntários, examinando os padrões de expressão de cerca de 19,000 genes altamente expressos em 27 tecidos humanos.
Os pesquisadores encontraram 473 genes com uma distribuição bimodal clara — dois estados extremos, “ligado” e “desligado”, em vez de aumentos ou reduções graduais. Essa expressão semelhante à de um interruptor esteve intimamente associada a condições como doenças de pele, doenças metabólicas, distúrbios imunológicos e câncer.
A regulação hormonal e a metilação do DNA determinam quais genes são ativados ou desativados
A maioria dos genes semelhantes a interruptores era específica de determinados tecidos e regulada pelos níveis hormonais. Dos 158 genes desse tipo identificados no tecido mamário, por exemplo, 157 eram expressos principalmente em mulheres, demonstrando um forte viés sexual. No tecido uterino, a expressão de genes importantes, como TP53INP2, diminuiu com a idade e pode estar relacionada à redução da fertilidade feminina.
Cerca de 8.5% desses genes apresentaram expressão semelhante em dois estados em todos os tecidos, principalmente devido a fatores genéticos, como variantes de DNA, variantes estruturais ou perda de função. Por exemplo, uma deleção genética comum mantém USP32P2 e FAM106A permanentemente “desligados”, o que pode afetar a fertilidade masculina e agravar a COVID-19.
Pesquisa sobre o tecido vaginal: a terapia hormonal pode reativar genes
Em amostras de tecido vaginal, os pesquisadores encontraram 7 genes semelhantes a interruptores associados à atrofia vaginal pós-menopausa causada pela deficiência de estrogênio. Experimentos adicionais mostraram que a terapia com estrogênio poderia reativar 5 deles. Isso reforça a estreita relação entre sua expressão e os hormônios e sugere que a terapia hormonal pode funcionar, em parte, regulando esses genes.
No tecido vaginal, ALOX12 foi considerado um “gene passageiro” — um efeito da doença — enquanto KRT1 pode ser um “gene condutor” que causa a doença, oferecendo possíveis alvos para futuras intervenções.
O estudo mais aprofundado dos genes de alternância pode mudar o diagnóstico e o tratamento das doenças
Há muito tempo, os pesquisadores se concentram em genes com expressão contínua ou mudanças graduais, deixando de lado padrões binários semelhantes aos de um interruptor. Usando dados de sequenciamento de RNA e modelos estatísticos, este estudo identificou sistematicamente esses genes semelhantes a interruptores pela primeira vez e abordou uma importante lacuna de pesquisa.
Os pesquisadores recomendaram duas prioridades para estudos futuros:
Usar o sequenciamento de leitura longa para encontrar variantes estruturais ocultas. O mecanismo genético por trás do estado “desligado” de alguns genes, como GPX1P1, permanece desconhecido;
Incluir genes de alternância nas pesquisas sobre interações entre genes e ambiente. Por exemplo, a deleção do gene GSTMI combinada ao tabagismo materno pode aumentar significativamente o risco de asma da criança.
Perspectivas: mais um passo rumo à medicina de precisão
Este estudo é a maior e mais abrangente análise integrada desse tipo realizada até o momento. Ao combinar dados genômicos, metilômicos e transcriptômicos, os cientistas criaram um mapa dos genes humanos de alternância.
Embora o estudo tenha observado que os estados de “ligado-desligado” no nível do RNA nem sempre refletem mudanças no nível das proteínas, a descoberta ainda oferece uma base sólida para alertas precoces de doenças, triagem de alvos de medicamentos e elaboração de tratamentos personalizados.
Se os pesquisadores conseguirem determinar quais genes impulsionam as doenças e combinar essas informações com fatores individuais, como hormônios, idade e IMC, será possível fazer previsões mais precisas e realizar intervenções mais direcionadas.
Fonte da matéria:
Coletada on-line