O echipă de cercetători a reușit construirea celei mai ample hărți realizate până în prezent a activității genetice din cortexul prefrontal. Această realizare științifică utilizează țesut cerebral donat de aproape 1.500 de persoane pentru a înțelege mecanismele biologice complexe. Proiectul vizează monitorizarea modului în care activitatea genelor se transformă pe parcursul întregii vieți și identificarea diferențelor dintre sănătate și afecțiuni neurologice grave.
Cercetarea, care a început în anul 2019, a integrat date provenite din opt studii publicate simultan, dintre care trei au fost prezentate în revista Nature. Analiza s-a concentrat pe cortexul prefrontal, o zonă vitală pentru procese cognitive esențiale precum planificarea, luarea deciziilor, controlul comportamentului și reglarea emoțiilor. Echipa a utilizat țesut cerebral post-mortem de la subiecți cu vârste cuprinse între etapa de sugar și 108 ani.
Pentru a obține rezultate de înaltă precizie, cercetătorii au aplicat metoda secvențierii ARN la nivel de celulă individuală. Această tehnică permite vizualizarea exactă a genelor care erau active în fiecare celulă în momentul recoltării probelor. În total, echipa a reușit să măsoare activitatea genetică în peste 6 milioane de celule cerebrale, incluzând atât persoane fără boli neurologice, cât și pacienți cu Alzheimer, Parkinson, schizofrenie sau tulburare bipolară.
Rezultatele au evidențiat trei etape distincte ale evoluției creierului: o remodelare intensă în primii ani de viață, o perioadă de stabilitate la vârsta adultă și o nouă fază de schimbări după vârsta de 65 de ani. Au fost observate modificări în activitatea genelor ce reglează funcția imunitară, răspunsul la stres și ritmul biologic intern. Aceste date oferă un reper esențial pentru a compara funcționarea normală cu cea afectată de boli.
Studiul a scos în evidență faptul că diverse boli pot prezenta asemănări la nivel molecular, de exemplu, celulele imunitare din creier au arătat modificări genetice comune atât în Alzheimer, cât și în Parkinson. În cazul Alzheimerului, au fost identificate căi moleculare care ar putea explica anumite simptome comportamentale. Pentru a stimula progresul științific, toate datele și instrucțiunile de analiză au fost făcute publice pentru alte echipe de cercetare.
Studiul activității genetice în cortexul prefrontal reprezintă un pas major în neuroștiințe, oferind o bază comparativă pentru înțelegerea patologiilor. Analiza acestor date permite cercetătorilor să observe cum procesele biologice normale devin deviate în prezența unor afecțiuni precum schizofrenia sau tulburarea bipolară. Această abordare de la nivel celular este crucială pentru dezvoltarea viitoare a tratamentelor specifice pentru bolile neurodegenerative.