Uma descoberta que nos ensina sobre o comportamento do cromossomo X durante o desenvolvimento humano e sobre como a ciência se desenvolve.

Por Yara Costa Netto Muniz – Dpto de Biologia Celular, Embriologia e Genética/UFSC

Usando apenas computadores e os resultados de experimentos realizados por outros cientistas, disponíveis em banco de dados públicos mundiais, os cientistas (brasileiros) descobriram que durante o desenvolvimento embrionário o cromossomo X em humanos se comporta de forma diferente do que havia sido recentemente descrito por outros cientistas (suecos). Esse trabalho, coordenado pela Dra Lygia V. Pereira (Chefe do Laboratório Nacional de Células-Tronco Embrionárias – LaNCE) nos ensina sobre um mecanismo importante para o desenvolvimento do embrião humano e também sobre o desenvolvimento da ciência.

A descoberta foi baseada na identificação e quantificação de todo o RNA de uma única célula (scRNA-seq) de embrião humano (célula-tronco embrionária) em diferentes dia/tempo do desenvolvimento, desde o zigoto até o período de desenvolvimento conhecido como blastocisto tardio. O RNA é uma molécula produzida a partir de algumas regiões do DNA, chamadas de genes. Saber quanto e quais os RNAs são produzidos pela célula é uma das formas de entender como ela funciona. Assim, os cientistas puderam entender o que está acontecendo naquela célula ao descobrir quais são os RNAs presentes e em que quantidade, ou em outras palavras, como os nossos genes se manifestam dentro de uma célula durante o desenvolvimento do embrião.

Um estudo de 2016, aquele dos suecos, na revista Cell (uma renomada revista da área) concluíram que quando o cromossomo X está em dose dupla (46, XX) cada X teria sua expressão diminuída pela metade, produzindo 50% menos RNA, e assim a expressão ficaria igual a das células masculinas (46, XY), ocorrendo compensação de dose em um processo que foi chamado de dampening. Em 2017, os cientistas brasileiros, utilizando dados de scRNA-seq públicos, incluindo os dados do trabalho acima citado, chegaram a uma conclusão diferente ao analisar os dados de expressão de RNA de cada célula separados em dois grupos, os que são produzidos no cromossomo X e nos cromossomos autossômicos.

A principal conclusão é que em humanos não ocorre dampening e a compensação de dose corre por inativação de um dos cromossomos X (em células 46, XX). Isto é, apenas um dos cromossomos X continua produzindo a quantidade total de RNA, enquanto o outro tem a maior parte de seus genes desligados, incapazes de produzir RNA. Com apenas a metade da expressão total a célula 46, XX se iguala a quantidade de expressão de RNA da célula 46, XY. Porém, essa inativação não é igual aos murinos (ratos e camundongos, modelos mais estudados de mamíferos), em humanos começa bem mais cedo e o processo é mais lento, complexo e controlado.

Essa descoberta permitiu um avanço na compreensão do comportamento do cromossomo X que ajudará a estabelecer novas metodologias aumentando a compreensão dos processos de controle da regulação do desenvolvimento humano. Além disso, é importante ressaltar a importância dos estudos com células-tronco embrionárias, pois, sem essas células, essa importante descoberta (e muitas outras) não seria possível. Além disso, estudos como esse ajudam entender como essas células se comportam, visto que as mesmas são uma importante promessa terapêutica para os próximos anos.

Além de descobrir como e quando ocorre à compensação de doses do cromossomo X em células femininas humanas, este trabalho nos conta sobre o desenvolvimento da ciência. A ciência é um processo dinâmico que possibilita testar se uma afirmação é verdadeira, porém o que os cientistas descobrem hoje poderá não ser aceito amanhã. Vejam bem, os resultados dos cientistas brasileiros foram contrários ao resultado anterior, e demonstraram um mecanismo diferente, mas que explica melhor a mesma questão.

Além disso, mostram que nem toda a ciência é feita de experimentos em laboratório. Isso reforça a importância das políticas de disponibilização pública dos dados de uma pesquisa para que possam ser usados futuramente. E assim, os cientistas poderão continuar descobrindo as respostas, mesmo que essas durem até a próxima publicação.

Para saber mais acesse artigo e vídeos abaixo:

• Early X chromosome inactivation during human preimplantation development revealed by singlecell RNA-sequencing.
• Single-Cell RNA-Seq Reveals Lineage and X Chromosome Dynamics in Human Preimplantation Embryos.
• Playlist com 6 vídeos de uma entrevista feita com a Cientista Dra Lygia V. Pereira falando sobre o trabalho