Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Irvine, relatam que um sistema de aprendizado de máquina chamado SIGNET pode inferir ligações de causa e efeito entre genes em tecido cerebral humano, revelando uma reconfiguração extensa da regulação gênica — especialmente em neurônios excitatórios — na doença de Alzheimer.
Uma equipe liderada por Min Zhang e Dabao Zhang, da Joe C. Wen School of Population & Public Health da Universidade da Califórnia, Irvine, produziu o que descreve como mapas altamente detalhados de como os genes influenciam uns aos outros em células cerebrais afetadas pela doença de Alzheimer, usando uma plataforma de aprendizado de máquina chamada SIGNET. Para construir os mapas, os pesquisadores analisaram dados moleculares de tecido cerebral humano doado de 272 participantes inscritos em dois estudos de envelhecimento de longa duração: o Religious Orders Study e o Rush Memory and Aging Project (frequentemente referidos conjuntamente como ROSMAP). A abordagem integra sequenciamento de RNA de célula única (núcleo único) com dados de variação genética em nível de sujeito correspondentes, permitindo que a equipe vá além das correlações gene-a-gene e infira relações regulatórias causais e direcionais prováveis. Usando o SIGNET, os pesquisadores construíram redes regulatórias gênicas causais para seis tipos principais de células cerebrais. O maior conjunto de relações regulatórias inferidas apareceu em neurônios excitatórios. Nos materiais do estudo subjacente, a rede de neurônios excitatórios continha 5.910 'regulações' inferidas, uma escala que os autores dizem apontar para uma reconfiguração extensa da regulação gênica à medida que o Alzheimer progride. Min Zhang, coautora correspondente e professora de epidemiologia e bioestatística, disse que, embora diferentes tipos de células cerebrais sejam conhecidos por desempenhar papéis distintos no Alzheimer, as relações em nível molecular têm sido difíceis de desvendar. Ela disse que o novo trabalho fornece mapas específicos por tipo de célula destinados a mudar o campo de observar correlações para identificar mecanismos que podem impulsionar ativamente a progressão da doença. O trabalho também destacou 'genes hub' que parecem atuar como reguladores centrais dentro das redes. Os pesquisadores relataram anteriormente papéis regulatórios subestimados para genes relacionados ao Alzheimer bem conhecidos, como APP, incluindo efeitos em neurônios inibitórios. Para reforçar a confiança nos achados, a equipe relatou a validação de padrões chave usando um conjunto independente de amostras de cérebro humano. Os pesquisadores disseram que o mesmo framework poderia ser aplicado a outras doenças complexas, incluindo câncer, distúrbios autoimunes e condições de saúde mental. Os achados foram relatados pela UC Irvine e publicados em Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association, de acordo com o resumo do estudo da universidade, que lista o artigo como aparecendo em 2026 (volume 22, número 2) com DOI: 10.1002/alz.71053. O resumo do ScienceDaily atribui suporte parcial de financiamento ao National Institute on Aging e ao National Cancer Institute. A doença de Alzheimer é a principal causa de demência e deve afetar quase 14 milhões de americanos até 2060, de acordo com o resumo da UC Irvine.
