A revelação de um mapa do cérebro humano em sua fase intrauterina de desenvolvimento pode nos ajudar a compreender melhor as habilidades cognitivas que nos diferenciam dos outros animais, bem como nos dar pistas do surgimento de transtornos — como o autismo — nos fetos, é o que sugerem os cientistas responsáveis pelo estudo que levou à confecção deste novo atlas cerebral.

Os pesquisadores compilaram dados a partir de cérebros saudáveis de fetos, parte de uma coleção de cérebros humanos doados para a ciência, dos quais foram obtidas imagens em alta-resolução da expressão gênica em dois estágios de desenvolvimento pré-natal, de forma a mostrar onde e quando agem os diferentes genes relacionados à constituição do cérebro, codificando as proteínas necessárias ao funcionamento dos neurônios.

O líder da pesquisa, Ed Lein, neurocientista do Allen Institute for Brain Science em Seattle, Estados Unidos, afirma ser este um “outro fascículo em nosso conjunto de atlas cerebrais para tentarmos mapear como todos os genes são usados no cérebro”. De acordo com Lein, o instituto Allen já havia produzido mapas de cérebros de camundongos e macacos em desenvolvimento e do órgão de um humano adulto, sendo esta, portanto, a primeira vez em que uma equipe de trabalho esquematiza um cérebro humano em desenvolvimento com especial atenção para o neocórtex, região ligada a funções cognitivas de maior complexidade.

A genética do desenvolvimento

Exemplos da expressão gênica pré-natal no cérebro de um feto humano nos atlas novo (esq. ) e de referência para o estudo (dir. ). Na lâmina cerebral, as cores vermelha e verde representam a maior ou menor intensidades na expressão de um único gene, respectivamente. Já as cores da imagem de referência correspondem a diferentes zonas anatômicas do cérebro. Crédito: allen institute for brain science — exemplos da expressão gênica pré-natal no cérebro de um feto humano nos atlas novo (esq. ) e de referência para o estudo (dir. ). Na lâmina cerebral, as cores vermelha e verde representam a maior ou menor intensidades na expressão de um único gene, respectivamente. Já as cores da imagem de referência correspondem a diferentes zonas anatômicas do cérebro.
crédito: *allen institute for brain science*

Com o propósito de comparar a expressão gênica (processo por meio do qual uma sequência de DNA é transformada em um produto funcional, como uma proteína ou uma sequência de RNA) no cérebro humano em desenvolvimento com a observada nos modelos de camundongos, os pesquisadores utilizaram uma técnica conhecida como microarranjo. Nela, é possível medir a atividade de muitos genes em uma amostra biológica simultaneamente.

Descobriu-se que alguns genes eram ativados no desenvolvimento do cérebro humano, mas não no do roedor, ou vice-versa. O cérebro de um feto humano apresenta, por exemplo, alguns genes com taxas mais elevadas de atividade no córtex frontal, em comparação com a área correspondente no cérebro do camundongo, o que pode sugerir que tais genes estejam trabalhando na confecção avançada de uma área associada a personalidade, comportamento social e tomada de decisão.

Por ter se baseado em cérebros livres de anormalidades, o mapa pode ser empregado em estudos sobre a origem de transtornos ocorridos na fase de desenvolvimento: “temos uma planta do desenvolvimento humano: um entendimento das peças cruciais necessárias para que o cérebro se forme de uma maneira saudável e normal”, diz Lein. A equipe de Lein afirma, inclusive, ter observado a atividade de alguns genes — apontados por outros estudos como indicadores do autismo, condição que provoca déficit de socialização e comunicação — em neurônios excitatórios recém-formados no córtex fetal, seguindo a hipótese de que o autismo pode começar já no útero.

Os atlas cerebrais produzidos pelo instituto Allen podem ser visualizados gratuitamente em sua versão online.

Fontes: LiveScience, Medical Xpress