Até agora, os geneticistas têm utilizado um único genoma humano, baseado em grande parte num único indivíduo, como mapa de referência padrão para a deteção de alterações genéticas que causam doenças
Os cientistas elaboraram uma nova versão do genoma humano que reflete melhor a diversidade genética da humanidade.
O novo "pangenoma" incorpora o ADN de 47 indivíduos de todos os continentes, exceto da Antárctida e da Oceânia. Os cientistas envolvidos afirmam que este genoma irá melhorar a nossa capacidade de diagnosticar doenças, descobrir novos medicamentos e compreender as variantes genéticas que conduzem a problemas de saúde ou a uma característica física específica.
Até agora, os geneticistas têm utilizado um único genoma humano, baseado em grande parte num único indivíduo, como mapa de referência padrão para a deteção de alterações genéticas que causam doenças. É provável que desta forma lhes tenha escapado alguma da diversidade genética entre indivíduos e diferentes populações em todo o mundo.
"Esta referência do pangenoma representa um feito científico incrível, fornecendo uma visão alargada do modelo de ADN da humanidade, com uma diversidade humana significativamente maior do que as sequências de referência anteriores", disse Eric Green, diretor do Instituto Nacional de Investigação do Genoma Humano (NHGRI, na sigla inglesa) dos EUA, que financiou o projeto, numa conferência de imprensa.
"Ter uma referência de alta qualidade do pangenoma humano, que reflita cada vez mais a diversidade da população humana, permitirá aos cientistas e aos profissionais de saúde compreender melhor a forma como as variantes genómicas influenciam a saúde e a doença, e conduzir-nos a um futuro em que a medicina genómica beneficie toda a gente", afirmou Green.
O pangenoma, uma amálgama digital de sequências que pode ser utilizada para comparar, construir e estudar outras sequências do genoma humano, é ainda um projeto. Os investigadores esperam incluir 350 pessoas até meados de 2024. O marco científico foi descrito em pormenor em vários artigos publicados na Nature e nas suas revistas parceiras.
"Podemos imaginar isto como um novo mapa rodoviário para levar os nossos filhos à escola. Enquanto alguém segue a mesma estrada todos os dias, o seu vizinho pode seguir uma estrada ligeiramente diferente numa rua lateral", diz Benjamin Schwessinger, professor associado da Universidade Nacional Australiana, que não esteve envolvido no projecto.
"Esta nova abordagem de um 'pangenoma' mapeia estas rotas alternativas que tornam os humanos tão distintos uns dos outros", afirmou Schwessinger num comunicado.
Variação genética
Embora o genoma de cada pessoa varie apenas ligeiramente – cerca de 0,4% em comparação com outra pessoa ao lado, em média – o genoma humano é enorme, consistindo em 3,2 mil milhões de pares ao todo. Isto significa que existem ainda muitas diferenças genéticas importantes entre indivíduos e populações em todo o mundo.
Os quatro blocos de construção do ADN – adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T) – formam pares específicos e a ligação destes pares de base forma a estrutura do ADN.
As variações genómicas podem ser pequenas, consistindo em diferenças de apenas uma ou algumas bases de ADN, ou podem ser grandes variantes estruturais, com base em 50 pares ou mais. Estas variantes estruturais maiores podem ter implicações importantes para a saúde, como no funcionamento do sistema imunitário.
A nova referência incorpora sequências genéticas mais diversas e acrescenta 119 milhões de pares de bases à biblioteca de 3,2 mil milhões de pares anteriormente conhecidos que constituem o genoma humano, aprofundando a nossa compreensão da diversidade genética humana e tornando-a mais completa.
"O pangenoma revela a arquitetura da variação e a forma como esta afeta os genes e terá um grande impacto na investigação genómica", afirma Benedict Paten, professor associado de engenharia biomolecular na Universidade da Califórnia, Santa Cruz, e diretor associado do Instituto de Genómica da universidade
"Também revela uma nova biologia... estamos a obter uma melhor imagem de como variam algumas das regiões mais complexas do genoma. Até agora, a composição destas regiões em rápida evolução era em grande parte invisível para nós", afirma Paten.
O primeiro esboço do genoma humano foi publicado em 2001 e só ficou totalmente concluído em 2022. Tem sido uma ferramenta inestimável para os investigadores, lançando uma nova era para a descoberta científica, a inovação tecnológica e a medicina genómica, afirma Karen Miga, professora assistente no departamento de engenharia biomolecular da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, e diretora associada do Instituto de Genómica da mesma universidade.
"Compreender e catalogar estas diferenças entre genomas permitir-nos-á compreender o funcionamento das células, a sua biologia e o seu funcionamento, bem como compreender as diferenças genéticas e a sua contribuição para a compreensão das doenças humanas", afirma Karen Miga.
Eliminação de preconceitos
O genoma humano de referência original baseou-se predominantemente em voluntários anónimos que responderam a um anúncio publicado no Buffalo Evening News em 23 de Março de 1997, tendo um dador sido responsável por 70% da sequência, de acordo com o NHGRI.
Os 47 indivíduos anónimos incluídos no primeiro esboço do projectão do pangenoma estavam entre os que participaram no Projeto 1000 Genomas, um catálogo da variação genética humana comum que foi concluído em 2015. A equipa está a recrutar novos indivíduos para representar algumas populações não incluídas no Projeto 1000 Genomas, em especial pessoas com ascendência do Médio Oriente e de África.
Outros projetos destinados a alargar as bases de dados genómicos "falharam muitas vezes o objetivo de demonstrar respeito" pelas comunidades dos países com rendimentos mais baixos e pelos povos indígenas, que afirmam que as suas amostras e dados estão a ser utilizados para promover os objetivos dos cientistas e instituições dos países ricos, segundo um artigo da Nature publicado no ano passado sobre o projecto pangenoma.
A equipa empenhou-se em evitar erros semelhantes. Barbara Koenig, professora emérita de antropologia médica e bioética na Universidade da Califórnia, em São Francisco, disse que as considerações éticas e "o princípio da justiça" eram uma parte fundamental do projeto.
