O DNA do Alzheimer não muda apenas nas letras: cientistas encontraram alterações na forma tridimensional do genoma dentro de células do cérebro
Estudo com milhares de células cerebrais revela mudanças nas dobras do DNA associadas à atividade genética e à doença de Alzheimer
O DNA no Alzheimer apresenta alterações que vão além das mutações genéticas. Um estudo publicado na revista Science, em julho de 2026, revelou que o genoma se organiza de maneira diferente em determinadas células cerebrais de pessoas com a doença. A descoberta mostra como mudanças nas dobras do DNA podem estar associadas à atividade dos genes e ao funcionamento dos neurônios.
Por que a organização tridimensional do DNA é importante no Alzheimer?
O DNA humano possui aproximadamente dois metros de comprimento quando completamente estendido, mas precisa caber dentro do núcleo microscópico de cada célula. Para isso, ele se associa a proteínas e forma a cromatina, estrutura organizada em dobras, alças e regiões que aproximam partes distantes do material genético.
Essa arquitetura não serve apenas para compactar o DNA. Ela influencia quais genes ficam acessíveis aos mecanismos celulares responsáveis por sua ativação. No Alzheimer, os pesquisadores encontraram mudanças nessa organização, sugerindo que a doença envolve alterações não apenas na atividade dos genes, mas também na maneira como o material genético está organizado.
Como os cientistas descobriram mudanças no DNA no Alzheimer?
A pesquisa analisou tecidos do córtex pré-frontal de 20 pessoas com 75 anos ou mais. Metade dos participantes tinha diagnóstico de Alzheimer, enquanto os demais não apresentavam a doença. As amostras foram obtidas após a morte, permitindo investigar diretamente diferentes populações celulares do cérebro humano.
Os cientistas utilizaram uma técnica chamada GAGE-seq, capaz de medir simultaneamente a expressão dos genes e os contatos tridimensionais do DNA em uma mesma célula. Depois do controle de qualidade, foram analisadas 23.825 células, organizadas em oito grandes tipos celulares e 22 subtipos.
Entre os principais resultados estão:
- Análise de tecidos cerebrais de 20 indivíduos;
- Investigação de 23.825 células com dados de alta qualidade;
- Identificação de alterações nas dobras tridimensionais do DNA;
- Redução de determinados contatos entre regiões próximas do genoma;
- Aumento de interações entre regiões geneticamente mais distantes;
- Associação entre reorganização da cromatina e mudanças na atividade dos genes.
Como as alterações tridimensionais podem modificar a atividade dos genes?
O genoma possui regiões mais ativas e outras relativamente inativas, organizadas em compartimentos. Em condições normais, essa distribuição ajuda a coordenar quais instruções genéticas cada tipo de célula utiliza para desempenhar suas funções.
Nos tecidos de pessoas com Alzheimer, os pesquisadores observaram uma separação menos definida entre esses compartimentos. Também identificaram menos contatos de curta distância e mais interações entre regiões afastadas do DNA. Essa reorganização estava associada à redução da atividade de determinados genes, especialmente aqueles relacionados ao funcionamento neuronal e às conexões entre células nervosas.
Quais evidências científicas confirmam a reorganização do genoma no Alzheimer?
O estudo foi desenvolvido por pesquisadores da Universidade Carnegie Mellon, da Universidade de Pittsburgh e da Universidade de Washington, com participação de outras instituições. Publicado em 23 de julho de 2026, o artigo científico original na revista Science recebeu o título Single-cell multiomics connects 3D genome and transcriptome alterations in Alzheimer’s disease.
A equipe também desenvolveu o Hicformer, um modelo de inteligência artificial utilizado para relacionar a sequência genética, os contatos tridimensionais e a expressão dos genes. Os resultados ajudaram a identificar regiões reguladoras associadas à doença. Entretanto, a pesquisa demonstrou associações moleculares, não que as alterações na arquitetura do DNA sejam necessariamente a causa do Alzheimer.
Quais células cerebrais apresentaram alterações na arquitetura do DNA?
As mudanças não ocorreram de maneira idêntica em todas as células. Os pesquisadores encontraram padrões importantes em neurônios excitatórios, responsáveis por transmitir sinais que estimulam outras células, e em neurônios inibitórios, que ajudam a controlar a intensidade da atividade cerebral.
Também foram identificadas alterações em astrócitos, células que oferecem suporte metabólico e estrutural aos neurônios, e em micróglias, integrantes do sistema imunológico cerebral. Nessas populações, mudanças na arquitetura genética estavam associadas a diferentes processos celulares, incluindo respostas ao estresse e alterações metabólicas.
| Elemento analisado | Resultado observado |
|---|---|
| Compartimentos genômicos | Separação menos definida |
| Contatos curtos do DNA | Redução em diferentes células |
| Contatos longos | Aumento de interações |
| Neurônios | Alterações em programas sinápticos |
| Células da glia | Mudanças metabólicas e regulatórias |
O que a descoberta pode mudar nas pesquisas sobre o Alzheimer?
O Alzheimer é tradicionalmente investigado por meio de alterações como o acúmulo de placas de beta-amiloide e agregados da proteína tau. A nova pesquisa acrescenta outra dimensão ao problema: a possibilidade de que mudanças na organização espacial do DNA participem das alterações moleculares observadas nas células cerebrais.
Os pesquisadores pretendem investigar quais modificações aparecem primeiro e se algumas influenciam diretamente a progressão da doença. A descoberta ainda não representa um tratamento ou um novo exame diagnóstico disponível, mas oferece caminhos para compreender a regulação genética no cérebro e identificar possíveis alvos para futuras pesquisas terapêuticas.
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