Uma série de artigos publicados em fevereiro analisam por que as células do corpo são diferentes umas das outras, e de que forma isso pode provocar doenças. É a divisão do trabalho e da especialização da função das células que dá a animais e plantas as suas peculiaridades e vantagens na luta pela vida. Como essa diferenciação se dá, no entanto, ainda é entendida apenas vagamente, pois a maioria das células em qualquer corpo tem o mesmo conjunto de genes. O assunto foi tema da reportagem da revista The Economics, de fevereiro.

A questão é que apenas cerca de metade desses genes estão conectados. Alguns (os envolvidos no metabolismo básico, por exemplo) são bem ativos em todas as células, mas a maioria trabalha em apenas alguns tipos de células, ou possivelmente até mesmo em um único tipo de célula.

Descobrir como tudo é regulado é a chave de um ramo da biologia chamado epigenômica. E um grupo particular de especialistas, que fazem parte de um consórcio internacional chamado Roadmap Epigenome Programme, publicou uma dúzia de artigos sobre o tema na revista Nature.

Genes de uma célula são regulados de duas maneiras. Na primeira, algumas são desligadas de forma mais ou menos permanente. Isto pode ser feito tanto por metilação do DNA (anexando um grupo de um átomo de carbono e três átomos de hidrogênio para alguns dos códigos genéticos) ou através da manipulação de proteínas chamadas histonas e o DNA que rodeia a cromatina. Os genes que não são desligados, porém, não se tornam automaticamente ativos. A atividade vai aumentar ou diminuir de acordo com outras moléculas como, por exemplo, proteínas. Esses interruptores moleculares são produtos de outros genes.

Um estudo recente e destacado pelo Roadmap Epigenome Programme, examinou os epigenomas do câncer. Especialistas da Harvard Medical School analisaram a organização da cromatina no tipo de célula que, supõe-se, dê origem a oito tipos de tumor. Os pesquisadores compararam o número de mutações em cada um dos tumores da amostra com 424 tipos de combinações epigenéticas nas células de origem e descobriram que podiam, com base no recursos presentes, prever com uma precisão de 86% o número de mutações que um tumor teria.

Essa é uma informação de valor inestimável para a oncologia, pois aponta para características celulares que fazem o DNA vulnerável ​​à mutação e, consequentemente, ao câncer.

O Alzheimer é outra doença com componentes epigenéticos, como revela outro estudo, do Picower Institute for Learning and Memory, de Cambridge, Massachusetts. O estudo acompanhou ratos que tinham sido geneticamente modificados para imitar humanos com Alzheimer. Como resultado, foram descobertas alterações relacionadas com a doença na maneira como os genes que trabalham no hipocampo (partes afetadas pelo Alzheimer) dos ratos, semelhantes às amostras coletadas de pessoas que tinham morrido da doença. Isso significa que os roedores podem ser utilizados para estudar o processo de uma maneira que seria impossível em pessoas.

Já a pesquisa do Instituto Broad, também de Cambridge, focou o tecido saudável, na busca pela compreensão de como são geradas as células neurais – as mais complexas e diversificadas do corpo –. Os especialistas seguiram o padrão de mudança de fatores de transcrição que controla o desenvolvimento de células estaminais embrionárias em células neurais. O rastreamento, feito através do cultivo em laboratório, mostrou um padrão por meio de quatro etapas sucessivas de células progenitoras, como células nascidas da divisão das células-tronco deram origem a mais e mais tipos diferentes de células neurais.

Tendo em vista que existem cerca de 20 mil genes humanos que codificam proteínas e um número ainda desconhecido que não o fazem – mas desempenham um papel na regulação de outros genes através de moléculas de RNA – , todo o sistema é extremamente complexo, e as pesquisas mais recentes apenas elucidam poucas linhas sobre o tema. O campo ainda é muito amplo e desconhecido. As pesquisas atuais, acompanhadas pelo Roadmap Epigenome Programme, ainda são preliminares e, ao todo, avaliam o epigenoma de 127 tipos de tecido.