Sequenciado o genoma de uma única célula

Detectar as diferenças genéticas entre duas células individuais tem aplicações que vão do estudo do cancro às ciências forenses, passando pela evolução.

Sequenciar os três mil milhões de "elos" de uma única cadeia de ADN é agora possível
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As potenciais aplicações da nova técnica de edição do ADN têm suscitado receios DR

Cada uma das nossas células contém apenas uns milionésimos de milionésimos de gramas de ADN, uma quantidade tão diminuta que não parece possível extrair daí qualquer informação genética sem arriscar contaminações externas ou falsos resultados. E no entanto, graças a uma nova técnica de amplificação do ADN, uma equipa de investigadores norte-americanos e chineses conseguiu agora sequenciar sem erros o genoma de uma única célula.

Mais: foi possível detectar diferenças genéticas muito subtis – tais como mutações pontuais – entre diversas células de um mesmo tumor canceroso, bem como entre espermatozóides provenientes do mesmo homem. Os resultados são publicados esta sexta-feira em dois artigos na revista Science.

Foi a equipa de Chengang Zong, na Universidade de Harvard (EUA), que desenvolveu a nova técnica, designada MALBAC (acrónimo de multiple annealing and looping based amplification cycles). Até aqui, os métodos utilizados para obter, para fins de sequenciação, muitas cópias (o termo técnico é “amplificar”)  de uma amostra de material genético – recolhido, por exemplo, na cena de um crime – amplificavam desigualmente as diversas regiões da molécula de ADN. Portanto, quando a amostra inicial de material biológico era demasiado pequena, não permitiam sequenciar a totalidade do genoma (por não conseguirem gerar um número de cópias suficientes de aquelas regiões mais "renitentes"). A nova técnica contorna esta limitação, escrevem os cientistas, e permite amplificar uniformemente 93% do genoma.

A equipa também pôs o seu método à prova. Para isso, amplificaram e sequenciaram, separadamente, o ADN de três células do mesmo cancro e mostraram que conseguiam detectar não apenas mutações pontuais, como também variações no número de repetições de certos segmentos genéticos, específicas de cada uma dessas células.

No segundo artigo, a mesma equipa, em colaboração com investigadores da Universidade de Pequim, na China, também sequenciou os genomas de 99 espermatozóides do mesmo indivíduo, tendo conseguido detectar diferenças entre eles decorrentes das recombinações genéticas que ocorrem durante a meiose. A meiose, que é a forma de divisão celular que leva à formação dos espermatozóides, constitui uma fonte de diversidade genética na descendência de cada um de nós.

As potenciais aplicações da técnica vão da medicina ao estudo da evolução e dos testes de diagnóstico pré-natal até à análise genética de amostras forenses, lê-se ainda nos artigos da Science. Mais geralmente, como as variações que se verificam no ADN entre células descendentes de uma mesma célula “são as forças motoras de processos biológicos como a evolução ou a cancerização”, o facto de estas variações se tornarem detectáveis abre a porta, entre outros, a estudos “da instabilidade do genoma e da infertilidade masculina”.