A pandemia de Covid-19 deixou uma coisa inequivocamente clara: as pessoas podem experienciar a mesma infeção de formas dramaticamente diferentes. Alguns desenvolvem sintomas leves, enquanto outros apresentam doenças graves. Esta ampla gama de resultados levanta uma questão fundamental. Por que duas pessoas expostas ao mesmo patógeno reagem de maneira tão diferente?
Uma grande parte da resposta reside na diferença entre a genética (os genes que você herda) e as experiências de vida (o seu histórico ambiental, de infecção e de vacinação). Esses fatores afetam o comportamento das células por meio de mudanças químicas sutis conhecidas como modificações epigenéticas. Estas alterações moleculares ajudam a determinar quais genes estão activos ou silenciosos, moldando a forma como as células funcionam sem alterar a sequência de ADN subjacente.
Os pesquisadores do Salk Institute criaram agora um catálogo epigenético detalhado que mostra como as características herdadas e as experiências de vida afetam diferentes tipos de células imunológicas de maneiras distintas. Banco de dados específico do tipo de célula, publicado Genética da natureza Em 27 de janeiro de 2026, fornece novos insights sobre por que as respostas imunológicas variam tão amplamente entre os indivíduos. Também aponta para tratamentos futuros que podem ser adaptados à biologia única de cada indivíduo.
“Nossas células imunológicas carregam um registro molecular de nossos genes e de nossas experiências de vida, e essas duas forças moldam o sistema imunológico de maneiras muito diferentes”, disse o autor sênior Joseph Ecker, PhD, professor, presidente do Conselho Internacional de Genética Salk e investigador do Howard Hughes Medical Institute. “Este trabalho mostra que as infecções e as exposições ambientais deixam impressões digitais epigenéticas duradouras que influenciam o comportamento das células imunitárias. Ao resolver estes efeitos célula a célula, podemos começar a ligar factores de risco genéticos e epigenéticos a células imunitárias específicas onde a doença realmente começa”.
O que é o epigenoma e por que é importante?
Cada célula do corpo humano contém o mesmo DNA. No entanto, as células podem parecer e agir de forma bastante diferente, dependendo da sua função. Esta diversidade é impulsionada em parte por marcadores epigenéticos, pequenas etiquetas moleculares ligadas ao ADN que ajudam a controlar quais os genes que estão ligados ou desligados em cada célula. Juntos, todos esses marcadores constituem o epigenoma de uma célula.
Ao contrário do DNA, o epigenoma pode mudar com o tempo. Alguns padrões epigenéticos são fortemente influenciados por diferenças genéticas herdadas, enquanto outros são moldados por experiências ao longo da vida. As células imunológicas são afetadas por ambas as forças, mas até agora, os cientistas não sabiam se as alterações epigenéticas herdadas e baseadas na experiência moldavam as células imunológicas da mesma maneira.
“O debate entre natureza e criação é uma discussão de longa data tanto na biologia como na sociedade”, disse o co-autor Wenliang Wang, PhD, cientista da equipe do laboratório de Ecker. “Em última análise, tanto a herança genética como os factores ambientais afectam-nos, e queríamos saber exactamente como isto se manifesta nas nossas células imunitárias e informa a nossa saúde”.
Como as experiências de vida deixam uma marca molecular nas células imunológicas
Para desvendar os efeitos da genética e da experiência, a equipe de pesquisa analisou amostras de sangue de 110 pessoas de diversas origens. Estas amostras reflectem uma vasta gama de diversidade genética e exposições ao longo da vida, incluindo gripe; infecções por HIV-1, MRSA, MSSA e SARS-CoV-2; vacina contra antraz; e exposição a pesticidas organofosforados.
Os cientistas examinaram quatro tipos principais de células imunológicas. Sabe-se que as células T e as células B retêm a memória imunológica de longo prazo, enquanto os monócitos e as células assassinas naturais respondem rapidamente às ameaças. Ao comparar padrões epigenéticos entre essas células, a equipe criou um catálogo abrangente de marcadores epigenéticos, também chamados de regiões diferencialmente metiladas (DMRs), para cada célula imunológica.
“Descobrimos que variantes genéticas associadas a doenças muitas vezes agem alterando a metilação do DNA em tipos específicos de células imunológicas”, disse o coautor Wubin Ding, PhD, pós-doutorado no laboratório de Ecker. “Ao mapear estas conexões, podemos começar a identificar quais células e vias moleculares podem ser afetadas por genes de risco de doenças, abrindo potencialmente novos caminhos para terapias mais direcionadas”.
Distinguir modificações epigenéticas herdadas e baseadas na experiência
Um avanço importante no estudo foi a capacidade de distinguir alterações epigenéticas associadas à genética (GDMR) daquelas associadas a experiências de vida (EDMR). Os investigadores descobriram que estes dois tipos de marcadores tendem a aparecer em diferentes partes do epigenoma. Alterações herdadas geneticamente são frequentemente encontradas perto de regiões genéticas estáveis, especialmente em células T e B de vida longa. Em contraste, as mudanças relacionadas com a experiência concentraram-se em regiões reguladoras flexíveis que regulam a imunidade rápida.
Esses padrões sugerem que a genética ajuda a estabelecer programas imunológicos de longo prazo, enquanto as células imunológicas experimentam um ajuste fino na forma como respondem a situações específicas. Mais pesquisas serão necessárias para compreender completamente como esses efeitos afetam a saúde e a resistência às doenças.
“Nosso atlas de células imunológicas da população humana também será um excelente recurso para futuros estudos mecanísticos sobre doenças infecciosas e genéticas, incluindo diagnóstico e prognóstico”, disse o coautor Manoj Hariharan, PhD, cientista sênior do laboratório de Ecker. “Muitas vezes, quando as pessoas ficam doentes, não temos a certeza imediata da causa ou da gravidade potencial – as assinaturas epigenéticas que desenvolvemos oferecem um roteiro para classificar e avaliar estas condições”.
Rumo à previsão de resultados de doenças e cuidados personalizados
Os resultados destacam o quão fortemente a genética e as experiências de vida moldam a identidade das células imunológicas e o comportamento do sistema imunológico. O novo catálogo fornece um ponto de partida para a concepção de abordagens mais personalizadas de tratamento e prevenção.
Ecker observa que à medida que a base de dados cresce com amostras adicionais de pacientes, poderá ajudar a prever como os indivíduos poderão responder a futuras infecções. Por exemplo, se um número suficiente de pacientes com COVID-19 fornecer dados, os investigadores poderão descobrir que os sobreviventes partilham uma eDMR protetora comum. Os médicos podem então analisar as células imunológicas do paciente recém-infectado para ver se esse marcador protetor está presente. Se estiver faltando, os cientistas podem direcionar caminhos regulatórios relacionados para potencialmente melhorar os resultados.
“Nosso trabalho estabelece as bases para o desenvolvimento de estratégias precisas de prevenção de doenças infecciosas”, disse Wang. “Para a COVID-19, a gripe ou muitas outras infeções, poderemos um dia ajudar a prever como alguém poderá reagir a uma infeção, mesmo antes da exposição, à medida que as equipas e os modelos continuam a expandir-se. Em vez disso, podemos usar apenas o seu genoma para prever como a infeção afetará o seu epigenoma, e depois prever como isso afetará os seus sintomas.”
Autores e financiadores
Outros autores incluem Anna Bartlett, Cesar Barragan, Vince Rotheberg, Hailey Song, Joseph Narrier, Jordan Altschul, Mia Kenworthy, Flagg Liu, Wei Tian, Jingtian Zhu, Kurui Zeng e Huming Chen de Salk; Andrew Aldridge, Lisa L. Satterwhite, Thomas W. Burke, Elizabeth A. Petzold e Vance G. Fowler JR. Universidade Duque; bei wei e William J. Greenleaf, da Universidade de Stanford; irem B. Gündüz e Fabian Müller da Universidade de Saarland; Todd Norrell e Timothy J. Broderick, do Instituto de Cognição Humana e Máquina da Flórida; Micah T. McClain e Christopher W. Woods, da Duke University e do Durham Veterans Affairs Medical Center; Jiling Shen, do Instituto Tersaki de Inovação Biomédica; Parinea Panunwet e Dana B. Barr, da Emory University; Instituto Memorial Jennifer L. Battle. Cerveja, Anthony K. Smith e Rachel R. Sparbeck; Sindhu, Irene Ramos, German Nudelmann e Stuart C. Silpho, da Icon School of Medicine do Monte Sinai; Flora Casellino, do Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA; e Anna Maria Walleg e Evans da vaccitech plc.
O trabalho foi apoiado pelo Escritório de Pesquisa do Exército dos EUA (W911NF-19-2-0185), pelos Institutos Nacionais de Saúde (P50-HG007735, UM1-HG009442, UM1-HG0619, Nacional) e pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa através dos Institutos Nacionais de Saúde (P50-HG007735). (N6600119C4022) e a National Science Foundation (1548562, 1540931, 2005632).
