Pesquisadores da Escola Médica Duke-NUS, em colaboração com a Universidade de Sydney, desenvolveram BrainSTEM—um atlas de célula única de dois níveis do cérebro humano em desenvolvimento que perfila quase 680.000 células. Publicado online na Science Advances em 31 de outubro de 2025, o recurso foca em neurônios dopaminérgicos do mesencéfalo, identifica tipos celulares fora do alvo em modelos cultivados em laboratório e será liberado abertamente para a comunidade de pesquisa.
Cientistas da Escola Médica Duke-NUS e colaboradores criaram BrainSTEM (Brain Single-cell Two tiEr Mapping), um atlas de célula única abrangente do cérebro humano fetal projetado para benchmark e melhorar modelos para a doença de Parkinson.
- Escopo e foco: O atlas perfila quase 680.000 células do cérebro humano em desenvolvimento e inclui um sub-atlas de mesencéfalo de maior resolução que localiza neurônios dopaminérgicos—células prejudicadas na doença de Parkinson.
- Por que importa: A doença de Parkinson é a segunda condição neurodegenerativa mais comum em Singapura, afetando cerca de três em cada 1.000 pessoas com 50 anos ou mais. Modelos de mesencéfalo mais fiéis poderiam fortalecer a pesquisa e apoiar terapias baseadas em células no futuro.
O estudo, publicado na Science Advances (Vol. 11, Issue 44; DOI: 10.1126/sciadv.adu7944) em 31 de outubro de 2025, relata que protocolos de diferenciação laboratorial líderes podem produzir células indesejadas de outras regiões do cérebro, sublinhando a necessidade de refinar tanto métodos experimentais quanto pipelines de análise de dados.
Autores principais e investigadores seniores destacaram o valor prático da ferramenta. “Nosso blueprint baseado em dados ajuda os cientistas a produzir neurônios dopaminérgicos de mesencéfalo de alto rendimento que reflitam fielmente a biologia humana. Enxertos dessa qualidade são fundamentais para aumentar a eficácia da terapia celular e minimizar efeitos colaterais, abrindo caminho para oferecer terapias alternativas a pessoas vivendo com a doença de Parkinson,” disse a Dra. Hilary Toh, candidata a MD–PhD na Duke-NUS.
“Ao mapear o cérebro em resolução de célula única, o BrainSTEM nos dá a precisão para distinguir até populações celulares fora do alvo sutis. Esse rico detalhe celular fornece uma base crítica para modelos impulsionados por IA que transformarão como agrupamos pacientes e projetamos terapias direcionadas para doenças neurodegenerativas,” disse o Dr. John Ouyang, autor sênior do Centro de Biologia Computacional da Duke-NUS. O Professor Assistente Alfred Sun acrescentou que a abordagem rigorosa e baseada em dados “acelerará o desenvolvimento de terapias celulares confiáveis para a doença de Parkinson,” enquanto o Professor Patrick Tan, Vice-Diretor Sênior de Pesquisa na Duke-NUS, chamou o trabalho de um novo benchmark para capturar detalhes celulares em sistemas complexos.
A equipe liberará os atlas como recursos abertos junto com um pacote BrainSTEM pronto para uso, permitindo que pesquisadores apliquem a abordagem de mapeamento multi-nível a qualquer tipo de célula cerebral. O projeto envolveu colaboradores na Universidade de Sydney e recebeu apoio, incluindo a Bolsa de Ignição USyd–NUS e o Fundo de Pesquisa em Parkinson da Duke-NUS.
