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Cientistas usam Big Data para despertar células-tronco e curar tecido cerebral


Uma equipe da Medicine by Design da Universidade de Toronto combinou a mais recente tecnologia genômica com aprendizado de máquina em um novo estudo. O estudo fornece informações sobre as células-tronco do cérebro e fornece insights que podem eventualmente ajudar o cérebro a se curar.

“Esta pesquisa nos diz mais sobre como as células-tronco neurais adultas são formadas no cérebro, o que é vital para o desenvolvimento de futuros tratamentos médicos para lesões cerebrais e do sistema nervoso”, diz Gary Bader, um dos autores do artigo.

Bader também é professor de ciência da computação e genética molecular no Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research da University of Toronto.

Bader e colegas de trabalho no jornal Freda Miller e David Kaplan, ambos professores da Universidade de Toronto, Departamento de Genética Molecular, compararam perfis moleculares de células cerebrais em cérebros de camundongos em desenvolvimento e adultos em detalhes.

Eles usaram uma nova tecnologia chamada genômica de uma única célula. Dessa forma, os cientistas poderiam apontar quando durante o desenvolvimento as células-tronco corticais receberiam sua identidade que duraria por toda a vida. Eles são então colocados de lado para que possam contribuir para o aprendizado, a memória e a reparação de tecidos na idade adulta.

“Muitos tecidos do corpo podem se reparar, mas o cérebro não faz um bom trabalho nisso”, diz Bader. “Quanto mais sabemos sobre como as células-tronco ajudam a construir o cérebro durante o desenvolvimento, mais fácil será recrutá-las para consertar cérebros feridos”, acrescentou.

Permitindo a reparação de tecidos

Os cientistas acreditam que as descobertas também podem fornecer pistas sobre como revigorar as células-tronco para apoiar a reparação dos tecidos, além de fornecer um guia de como o cérebro se forma. O artigo fala sobre como as células-tronco do cérebro adulto vêm de suas células-mãe no córtex em desenvolvimento.

Esta é a camada externa do cérebro dos mamíferos, que desempenha funções cognitivas. Se os pesquisadores considerarem essa abordagem bem-sucedida, ela poderá levar a novos tratamentos para lesões cerebrais. Também pode fornecer tratamento para doenças como o mal de Parkinson e curar os efeitos do envelhecimento no cérebro.

No momento, Bader lidera uma equipe de cientistas que trabalham na combinação das tecnologias mais recentes em sequenciamento de genoma, análise de dados e cultura de células para descobrir novas informações sobre como o cérebro se forma.

Contendo células-tronco

Desde o início do projeto, a equipe conseguiu coletar e analisar mais dados do que era possível há cinco anos.

Pesquisadores de todo o mundo estão tentando conter células-tronco, que podem se renovar e criar células especializadas. Seu objetivo é reparar o tecido danificado por doenças e desgaste.

Uma abordagem para isso é usar células-tronco para cultivar tecido para transplante em um prato. Mas cientistas como Bader também estão procurando outra alternativa.

Eles querem usar as células-tronco do corpo para curar o tecido por dentro. A tecnologia genômica de uma única célula constitui o cerne do projeto. Esta tecnologia codifica cada célula e seu RNA. Dessa forma, os pesquisadores têm uma compreensão completa de quais genes são ativados em muitas células individuais de um tecido. Com o uso dessa tecnologia, a equipe conseguiu identificar células-tronco raras.


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