Neurônios piramidais, um tipo de célula nervosa, do córtex cerebral do cérebro.Crédito: Juan Gaertner/Science Photo Library/Getty
Não há nada como um desafio. Em 2016, os biólogos Aviv Regev e Sarah Teichmann lançaram uma iniciativa com cerca de 100 outros cientistas. Eles estabeleceram o objetivo monumentalmente ambicioso de catalogar todos os tipos de células do corpo humano, desde o desenvolvimento até a velhice.1. Isso equivale a mapear os estimados 37,2 trilhões de células do corpo. A tarefa tornou-se ainda mais complexa pelo fato de as células não ficarem paradas, esperando para serem registradas. Eles mudam continuamente como resultado de fatores que incluem ascendência, geografia, género e idade – na verdade, a própria vida.
O Atlas da Célula Humana: rumo a um primeiro rascunho do atlas
Esta semana, essa iniciativa, o Human Cell Atlas (HCA), está divulgando uma coleção de estudos que representam um passo significativo na montagem de um primeiro rascunho do atlas. Graças a cerca de 9.000 doadores em todo o mundo, as equipas do HCA têm agora dados sobre cerca de 62 milhões de células humanas, categorizadas de acordo com 18 redes biológicas – incluindo mapas de células do sistema nervoso, pulmões, coração, intestino e sistema imunitário.
Por que esse trabalho é necessário? As células são os blocos de construção básicos dos seres vivos. O atlas pretende aumentar a compreensão dos investigadores sobre como o corpo funciona – na saúde, mas também, e mais importante, na doença. O conhecimento da localização de determinadas células, combinado com informações aprofundadas sobre os genes que expressam e os marcadores epigenéticos que transportam, está a revelar novos conhecimentos sobre a biologia e as doenças.
As descobertas dos investigadores que trabalham no atlas de células pulmonares, por exemplo, destacam as diferenças entre os pulmões de uma amostra de pessoas no Malawi que morreram de COVID-19 e aquelas que morreram de outras doenças pulmonares.2. Os cientistas também têm estudado o desenvolvimento dos órgãos durante a gestação, por exemplo, através de análises da pele humana pré-natal3 e desenvolvimento de articulações e crânios4.
Atlas celulares estão desvendando os mistérios do corpo humano
A HCA não teria sido possível sem projetos anteriores, nomeadamente o Projeto Genoma Humano e, mais recentemente, a Iniciativa NIH BRAIN, bem como o ENCODE, um projeto para construir uma “lista de peças” de elementos funcionais no genoma humano. As equipas da HCA também trabalharam arduamente para refletir a diversidade humana nos seus dados. O consórcio inclui cientistas de África, Ásia, América Latina e Médio Oriente5. Investigadores destas regiões foram convidados não só a aderir, mas também a ajudar a liderar e coordenar projetos de HCA, e a fazê-lo de acordo com prioridades relevantes para as populações locais. A iniciativa envolve agora mais de 3.000 cientistas de cerca de 1.700 instituições, registando e estudando dados de pessoas em cerca de 100 países.
As descobertas são, dizem os pesquisadores, o início de uma jornada rumo a um primeiro rascunho. Há um longo caminho a percorrer entre o mapeamento de 62 milhões de células e o mapeamento de um bilhão, quanto mais trilhões. Para que o HCA tenha sucesso, os seus financiadores devem permanecer comprometidos a longo prazo. Estes incluem financiadores públicos, como a Comissão Europeia e os Institutos Nacionais de Saúde dos EUA, e organizações filantrópicas, como a Iniciativa Chan Zuckerberg e a Wellcome.
Várias metáforas foram usadas para descrever o atlas: alguns o chamaram de “Google Maps do corpo humano”, outros de “tabela periódica das células”. É também uma Wikipédia para células — um recurso ascendente e aberto, estabelecido e gerido pela comunidade científica, e os investigadores que lideram o seu desenvolvimento pretendem que continue a ser de acesso aberto a longo prazo. E isso significa que o financiamento contínuo será essencial.
O que é realmente um tipo de célula? A busca para categorizar as inúmeras formas da vida
A maioria dos projetos de investigação — incluindo os que envolvem consórcios de grande escala — tem uma vida útil limitada. Dez anos são considerados generosos. Alguns projetos podem durar mais alguns anos. O financiamento permanente tende a ser reservado para projetos de importância nacional ou internacional, incluindo infraestruturas essenciais — as ferramentas e tecnologias sem as quais descobertas e invenções vitais não seriam possíveis. É com isso que o HCA precisa ser comparado.
“Embora os estudos genéticos tenham mapeado mais de 100.000 variantes associadas a doenças no genoma humano, não sabemos em quais células a maioria dessas variantes está ativa”, escrevem os pesquisadores do HCA.6. Sem este conhecimento, acrescentam, “não podemos compreender completamente a biologia, estudar modelos de doenças mais poderosos, implementar melhores diagnósticos e desenvolver terapias mais eficazes”.
As equipes da HCA começaram bem, mas o projeto é uma ultramaratona, não um sprint. Para que os seus objectivos sejam alcançados, os cientistas e financiadores de todo o mundo devem redobrar o seu compromisso.
