A revista Nature publicou durante 2023 três “atlas” celulares gerados pelo consórcio HuBMAP, que oferecem uma visão sem precedentes para analisar a organização dos tecidos da placenta, os intestinos e os rins humanos. Uma abordagem potente para estudar os órgãos do corpo, tanto na saúde como na doença.

Os mapas mostram, por exemplo, como a placenta controla a administração de sangue materno, como as células renais passam de um estado saudável ao doente, e como as células do intestino se organizam em momentos distintos.

Cada um desses contém mais de cem milhões de dados sobre a atividade dos genes e a produção de proteína em células individuais, que são então atribuídos à sua localização específica no órgão.

Por isso, a esperança é que os atlas acabem dando pistas sobre como diagnosticar e tratar os transtornos que possam surgir quando estas células de lesionam ou deixam de funcionar.

“Estas células se organizam em bairros, cidades e países”, afirmou Michael Snyder, geneticista da Universidade de Stanford e autor do estudo sobre o intestino, e agregou que “isto afeta sua função”.

Têm sido produzido muitos atlas celulares nos últimos anos. E isto têm sido impulsionados graças ao avanço da tecnologia, que permite aos pesquisadores controlarem a atividade dos genes nas células individuais.

Atualmente é possível incorporar informação sobre a localização de uma célula e interrogar mais a fundo a atividade gênica. No entanto, os últimos estudos têm sido mais além disto, e são capazes de avaliar a abundância de dezenas de proteínas presentes em cada célula.

Os três atlas, que oferecem uma visão sem precedentes da placenta, os intestinos e os rins, têm sido gerados no marco de uma investigação que forma parte do Programa de Atlas Biomolecular Humano (HuBMAP). Este foi financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos e tem como objetivo desenvolver ferramentas para cartografar as células do corpo humano.

A equipe utilizou dados de 500.000 células e 588 artérias uterinas para saber como as células do feto invadem e remodelaram os vasos sanguíneos do revestimento do útero para que aumentem de tamanho e possam subministrar melhor os nutrientes nas últimas fases da gravidez.

“Invadem as artérias e substituem as células maternas, o qual é salvo”, afirmou Michael Angelo, patologista da Universidade de Stanford e autor do estudo. 

Segundo Roser Vento-Tormo, geneticista do Wellcome Sanger Institute, em Cambridge (Reino Unido), os resultados de Angelo concordam com dados publicados no início deste ano sobre a atividade genética nas células que compõem a placenta. 

Especificamente, os dados sobre a expressão de 37 proteínas em cada célula ofereceram aos investigadores uma visão de alta resolução da comunicação entre as células fetais e maternas, disse o geneticista, salientando: “Se quisermos estudar doenças, temos de compreender em profundidade o que acontece em condições saudáveis". 

Um dos últimos estudos comparou células renais saudáveis e lesionadas.

“Podemos construir vias de como as células podem estar viajando de saudáveis a lesionadas, e as paradas de descanso ao longo do caminho”, assegurou o coautor Sanjay Jain, patologista da Faculdade de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis, Missouri.

Ainda, um estudo avaliou células tomadas de outros pontos do intestino e descobriu o que Snyder denominou bairros de células são características únicas.

Para Vento-Tormo, a beleza dos estudos não reside apenas nos resultados diretos, mas também na forma como integraram grandes quantidades de dados. Além disso, disse ele, os pesquisadores também estão trabalhando para aumentar a diversidade de doadores de tecidos para projetos de atlas celulares e para desenvolver formas de expandir as análises de 2D para 3D.  

"A pesquisa futura estudará mais tecidos, estados de doença e estágios de desenvolvimento", disse Sarah Teichmann, geneticista do Instituto Sanger envolvida no HuBMAP, concluindo: "Existem muitos outros tecidos e órgãos no corpo. Temos oportunidades interessantes pela frente.”