Cientistas atualizam o genoma humano para torná-lo mais igualitário e inclusivo

 O novo “pangenoma” incorpora o DNA de 47 indivíduos de todos os continentes, exceto Antártica e Oceania. Os cientistas envolvidos dizem que isso melhorará nossa capacidade de diagnosticar doenças, descobrir novos medicamentos e entender as variantes genéticas que levam a problemas de saúde ou a uma característica física específica.

Até agora, os geneticistas usaram um único genoma humano, em grande parte baseado em um indivíduo, como um mapa de referência padrão para a detecção de alterações genéticas que causam doenças. Isso provavelmente perdeu parte da diversidade genética entre indivíduos e diferentes populações ao redor do mundo.

“Esta referência pangenômica representa uma conquista científica incrível, fornecendo uma visão em expansão do projeto de DNA da humanidade, com uma diversidade humana significativamente maior do que as sequências de referência anteriores”, disse Eric Green, diretor do Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano dos EUA, que financiou o projeto. uma coletiva de imprensa.

“Ter uma referência de pangenoma humano de alta qualidade que reflita cada vez mais a diversidade da população humana permitirá que cientistas e profissionais de saúde entendam melhor como as variantes genômicas influenciam a saúde e a doença e nos levem a um futuro em que a medicina genômica beneficie a todos”, disse Green.

O pangenoma, um amálgama digital de sequências que podem ser usadas para comparar, construir e estudar outras sequências do genoma humano, ainda é um rascunho. Os pesquisadores esperam incluir 350 pessoas até meados de 2024. O marco científico foi detalhado em vários artigos publicados na quarta-feira na Nature e em seus periódicos parceiros.

“Você pode imaginar isso como um novo roteiro para deixar seus filhos na escola. Enquanto você só pega a mesma estrada todos os dias, seu vizinho pode pegar uma estrada ligeiramente diferente em uma rua lateral”, disse Benjamin Schwessinger, professor associado da Australian National University, que não participou do projeto.

“Essa nova abordagem de um ‘pan-genoma’ mapeia essas rotas alternativas que nos tornam humanos tão distintos uns dos outros”, disse Schwessinger em um comunicado.

Variação genética

Embora o genoma de cada pessoa varie apenas ligeiramente – em cerca de 0,4% em comparação com a média da próxima pessoa – o genoma humano é enorme, consistindo de 3,2 bilhões de pares de ponta a ponta. Isso significa que ainda existem muitas diferenças genéticas importantes entre indivíduos e populações ao redor do mundo.

Os quatro blocos de construção do DNA – adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T) – formam pares específicos e a ligação desses pares de bases forma a estrutura do DNA.

A variação genômica pode ser pequena, consistindo em diferenças de apenas uma ou poucas bases de DNA, ou pode ser grandes variantes estruturais, com 50 pares de bases ou mais. Essas variantes estruturais maiores podem ter implicações importantes para a saúde, como no funcionamento do sistema imunológico.

A nova referência incorpora sequências genéticas mais diversas e adiciona 119 milhões de pares de bases à biblioteca de 3,2 bilhões de pares de bases já conhecidas que compõem o genoma humano, aprofundando nosso entendimento da diversidade genética humana e tornando-a mais completa

“O pangenoma revela a arquitetura da variação e como ela afeta os genes e terá um grande impacto na pesquisa genômica”, disse Benedict Paten, professor associado de engenharia biomolecular da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, e diretor associado da UC Santa Instituto de Genômica Cruz.

“Também revela uma nova biologia … estamos obtendo uma imagem melhor de como algumas das regiões mais complexas do genoma variam. Até agora, a composição dessas regiões em rápida evolução era praticamente invisível para nós”, disse Paten.

O primeiro rascunho do genoma humano foi divulgado em 2001 e só foi totalmente concluído em 2022. Tem sido uma ferramenta inestimável para os pesquisadores, inaugurando uma nova era para a descoberta científica, inovação tecnológica e medicina genômica, disse Karen Miga, professora assistente no departamento de engenharia biomolecular da University of California, Santa Cruz e diretor associado do UC Santa Cruz Genomics Institute.

“Entender e catalogar essas diferenças entre os genomas nos permitirá entender como as células operam, sua biologia e como funcionam, além de entender as diferenças genéticas e como elas contribuem para a compreensão das doenças humanas”, disse Miga.

Removendo viés

O genoma de referência humano original foi predominantemente baseado em voluntários anônimos que responderam a um anúncio colocado no Buffalo Evening News em 23 de março de 1997, com um doador respondendo por 70% da sequência, de acordo com o NHGRI

Os 47 indivíduos anônimos incluídos no primeiro rascunho do projeto pangenoma estavam entre os que participaram do Projeto 1000 Genomas, um catálogo de variação genética humana comum que foi concluído em 2015. A equipe está recrutando novos indivíduos para representar alguns populações não incluídas no Projeto 1000 Genomas, particularmente pessoas de ascendência africana e do Oriente Médio.

Outros projetos destinados a ampliar os bancos de dados genômicos “muitas vezes erraram o alvo ao demonstrar respeito” pelas comunidades de países de baixa renda e povos indígenas, que dizem que suas amostras e dados estão sendo usados para promover os objetivos de cientistas e instituições em países ricos, observou um artigo da Nature publicado no ano passado sobre o projeto do pangenoma.

A equipe fez questão de evitar erros semelhantes. Barbara Koenig, professora emérita de antropologia médica e bioética da Universidade da Califórnia, em San Francisco, disse que considerações éticas e “o princípio da justiça” foram uma parte fundamental do empreendimento.