Novo atlas mapeia 1,6 milhões de células intestinais humanas em pormenor com uma precisão sem precedentes

O mapa mais abrangente de células intestinais humanas até o momento foi criado pela combinação de dados espaciais e de núcleo único de 1,6 milhão de células.

O mapeamento das células intestinais pode fornecer mais informações sobre o que está acontecendo em doenças como câncer de intestino e doença inflamatória intestinal (DII). Usando o atlas, pesquisadores do Instituto Sanger e seus colegas identificaram um novo papel para uma célula intestinal específica que pode estar envolvida em um ciclo de inflamação em algumas pessoas, causando dor e desconforto.

O estudo, publicado na revista Nature, descreve como a equipe combinou mais de 25 conjuntos de dados gastrointestinais (GI) humanos de núcleo único para criar o maior recurso de dados intestinais disponível gratuitamente no mundo. Este recurso inclui amostras de indivíduos saudáveis e daqueles que sofrem de diversas doenças.

O significado do mapa das células intestinais

Ao compreender melhor a estrutura do intestino na saúde e na doença, os pesquisadores podem identificar mudanças importantes que podem estar associadas ao aparecimento de doenças como retocolite ulcerativa e doença de Crohn, bem como descobrir novos alvos para o desenvolvimento de medicamentos.

Este artigo faz parte de uma série de publicações (Nature Portfolio) associadas ao projeto Atlas de Células Humanas, que representam avanços significativos em nossa compreensão do corpo humano. Esses estudos iluminam aspectos-chave da biologia do desenvolvimento, saúde e doença, e contribuem para o desenvolvimento de ferramentas analíticas que auxiliarão na elaboração de um atlas de células humanas.

O trato gastrointestinal inclui os órgãos responsáveis pela digestão, da boca ao ânus. Ele desempenha funções importantes, como a absorção de nutrientes e a proteção contra patógenos. Doenças gastrointestinais afetam milhões de pessoas em todo o mundo. Por exemplo, a retocolite ulcerativa e a doença de Crohn afetam mais de 7 milhões de pessoas. Essas doenças são caracterizadas por sintomas como dor abdominal, diarreia, sangramento retal, fadiga e problemas articulares.

O câncer de intestino, também conhecido como câncer colorretal, é o quarto tipo de câncer mais comum no Reino Unido, com quase 43.000 pessoas diagnosticadas a cada ano. Há cerca de dois milhões de casos em todo o mundo.

Criação de um recurso harmonizado

Devido à importância dessas doenças, muitos estudos de núcleo único sobre a estrutura das células gastrointestinais foram realizados. No entanto, dados e métodos fragmentados dificultaram o uso desses recursos por pesquisadores externos.

Para abordar essa questão, os pesquisadores desenvolveram uma ferramenta de harmonização de dados, criando um recurso padronizado de células intestinais acessível a cientistas do mundo todo. A ferramenta também pode ser aplicada a outros órgãos para pesquisas futuras.

O atlas resultante combina 25 conjuntos de dados e inclui 1,6 milhão de células com dados espaciais e de núcleo único, fornecendo informações sobre os tipos de células, suas localizações e interações com o ambiente. O atlas inclui dados de indivíduos saudáveis, bem como de pacientes com câncer gastro e colorretal, doença celíaca, retocolite ulcerativa e doença de Crohn.

Descoberta de um novo papel para as células

A equipe descobriu um tipo de célula conhecida como células metaplásicas intestinais, que pode estar envolvida na inflamação. Essas células, normalmente envolvidas no reparo do revestimento do estômago, apresentaram semelhanças genéticas com outras células gastrointestinais associadas à inflamação. Os cientistas especulam que a inflamação na DII causa alterações nessas células, aumentando a inflamação.

Aplicação do atlas

O atlas está disponível gratuitamente, e novos processos foram desenvolvidos para permitir que dados de pesquisas futuras sejam adicionados, criando um recurso dinâmico e acessível para cientistas.

A Dra. Amanda Oliver, primeira autora do Instituto Sanger, afirmou:
"Os dados espaciais e de núcleo único fornecem insights únicos sobre como as células intestinais interagem, ajudando a entender melhor como o corpo humano funciona. Esperamos que os pesquisadores continuem a desenvolver este recurso, adicionando novos insights para melhorar a saúde humana."

O Dr. Rasa Elmentaite, coautor do estudo, acrescentou:
"Este atlas integrado inclui uma enorme quantidade de dados, permitindo-nos identificar tipos de células patogênicas que podem ser alvos de futuras intervenções."

A professora Sarah Teichmann, cofundadora do Atlas de Células Humanas, afirmou:
"Este atlas demonstra o que pode ser alcançado por meio da colaboração aberta entre cientistas do mundo todo. É uma ferramenta poderosa para compreender doenças e desenvolver novos tratamentos."