O echipă de cercetători a finalizat construcția celei mai vaste hărți realizate până în prezent a activității genetice din cortexul prefrontal. Proiectul a utilizat țesut cerebral donat de aproximativ 1.500 de persoane, oferind o perspectivă nouă asupra modului în care funcționarea genelor se transformă pe parcursul vieții. Această resursă vastă de date este concepută să ofere indicii esențiale despre patologii precum Alzheimer, Parkinson, schizofrenie sau tulburarea bipolară.
Analiza complexă a fost realizată pe mostre de țesut cerebral post-mortem, provenite de la donatori cu vârste cuprinse între etapa de sugar și 108 ani. Grupul de studiu a fost diversificat, incluzând atât persoane care nu prezentau boli neurologice, cât și pacienți diagnosticați cu schizofrenie, tulburare bipolară, Parkinson sau Alzheimer. Cercetarea, care a început în anul 2019, a integrat date din opt studii publicate simultan, dintre care trei au fost prezentate în revista Nature.
Echipa de cercetare a aplicat metoda secvențierii ARN la nivel de celulă individuală pentru a determina exact ce gene erau active în momentul recoltării. Prin această abordare tehnologică, au reușit să măsoare activitatea genetică în peste 6 milioane de celule cerebrale. Obiectivul principal a fost studierea cortexului prefrontal, o regiune vitală pentru procese cognitive precum planificarea, controlul comportamentului, luarea deciziilor și reglarea emoțiilor.
Rezultatele au evidențiat trei etape distincte ale remodelării creierului în funcție de vârstă: o schimbare puternică în primii ani de viață, o fază de stabilitate la vârsta adultă și o nouă perioadă de modificări după vârsta de 65 de ani. Au fost observate variații în activitatea genelor care reglează ritmul biologic intern, răspunsul la stres și funcția imunitară. Aceste date servesc drept reper pentru a identifica procesele normale înainte de compararea lor cu cele ale bolilor.
Studiul a relevat faptul că diverse boli pot prezenta asemănări la nivel molecular, precum în cazul celulelor imunitare din creier care au arătat modificări genetice comune în Alzheimer și Parkinson. În cazul Alzheimerului, cercetătorii au identificat căi moleculare care ar putea fi strâns legate de anumite simptome comportamentale. Pentru a facilita progresul științific, toate instrucțiunile de analiză și datele colectate au fost făcute publice pentru utilizarea altor echipe de cercetare.
Studiul activității genetice la nivel celular reprezintă un pas crucial în neuroștiințe, deoarece permite identificarea markerilor moleculari specifici fiecărei afecțiuni. Înțelegerea modului în care genele interacționează cu procesele de îmbătrânire și cu bolile neurodegenerative ajută la stabilirea unor noi direcții pentru tratamente medicale. Această abordare de tip atlas oferă o bază de date fundamentală pentru viitoarele cercetări asupra sănătății creierului uman.