O estudo genómico de dois gémeos, um com Síndrome de Down e outro sem, permitiu ver como um pequeno cromossoma transtorna todo o genoma e gera uma ampla variedade de doenças, segundo uma investigação em que participou o Centro de Regulação Genómica (CRG) de Barcelona.

A investigação, que revela a forma como se produz o desequilíbrio genómico nos casos de Trissomia 21, ou Síndrome de Down, e abre novas perspectivas para entender os mecanismos moleculares da síndrome, é hoje publicada na revista Nature.

Com uma incidência de um por 800 nascimentos, a Síndrome de Down é a causa genética de incapacidade intelectual mais frequente e é o resultado de uma deficiência cromossómica, em que as células das pessoas afectadas contêm uma terceira cópia do cromossoma 21, que representa apenas 1% do total do genoma humano.

O estudo, coordenado pelo Departamento de Medicina Genética e Desenvolvimento da Universidade de Genebra (UNIGE), explica como o cromossoma extra 21 transtorna o equilíbrio de todo o genoma, enquanto o mecanismo exacto responsável por muitos sintomas associados à síndrome de Down continua por conhecer-se por completo.

De acordo com informação do CRG, na investigação hoje publicada, o laboratório dirigido por Stylianos Antonarakis na Universidade de Genebra estudou o caso de dois gémeos com a mesma composição genética, tendo um deles uma cópia extra do cromossoma 21.

Segundo a investigação, o erro nesta distribuição do cromossoma 21 pode ocorrer nas primeiras divisões celulares, logo após a divisão do óvulo fertilizado em dois.

Para comparar os diferentes níveis de expressão génica entre os gémeos, os investigadores usaram modernas ferramentas biotecnológicas, como técnicas de sequenciação de alto rendimento, em colaboração com laboratórios de Estrasburgo, Seattle, Amesterdão e a participação do CRG em Barcelona.

Desta maneira, conseguiram eliminar o efeito das variações entre os indivíduos e identificar as mudanças provocados exclusivamente pela trissomia 21.

Os investigadores assinalaram que a expressão dos genes localizados em outros cromossomas (além do 21) era bastante diferente nas células trissómicas.

“Este resultado foi uma verdadeira surpresa. Sugere que o pequeno cromossoma tem uma grande influência no resto do genoma”, explicou a investigadora Audrey Letourneau, uma das autoras do estudo.

A investigação mostra pela primeira vez que a posição do ADN no núcleo, ou as características bioquímicas das interacções entre ADN e proteínas nas células com trissomia, se modificam, provocando assim mudanças nos padrões de expressão génica.

O co-autor do estudo Federico Santoni indicou que “estas mudanças não ocorrem apenas no cromossoma 21, mas em todo o genoma”.

A presença de apenas 1% de material cromossómico extra modifica a função de todo o genoma e interrompe o equilíbrio da expressão dos genes”, adiantou Federico Santoni.

Segundo Stylianos Antonarakis, “se pudermos fazer uma comparação com a mudança climática, mesmo que a temperatura do planeta aumente um ou dois graus, nos trópicos choverá muito menos e nas zonas temperadas muito mais. O equilíbrio completo do clima no planeta pode ser modificado por um elemento muito pequeno”.