Cientistas identificam proteína OMC1 que ajuda os óvulos de ratinho a manter os cromossomas unidos

A ausência de uma proteína faz com que os óvulos de ratinhos jovens apresentem sinais de envelhecimento

Investigadores japoneses identificaram uma proteína chamada OMC1 que ajuda os óvulos de ratinho a preservar as ligações entre cromossomas de que necessitam para uma reprodução bem-sucedida. Quando os investigadores removeram a proteína, até os óvulos jovens desenvolveram ligações enfraquecidas e erros na separação dos cromossomas semelhantes aos observados em óvulos mais velhos.

O estudo, publicado na Nature Aging a 29 de outubro de 2026, reúne investigadores da Universidade de Chiba, da Universidade de Kumamoto e do RIKEN. O RIKEN anunciou a descoberta a 30 de outubro, numa comunicação sobre a investigação da OMC1, descrevendo uma proteína que impede a perda da coesina REC8, um complexo que mantém unidas as cópias dos cromossomas.

OMC1 significa Oocyte Meiotic Chromosome protein 1. Um oócito é uma célula imatura que dará origem a um óvulo. Os seus cromossomas têm de permanecer corretamente ligados durante uma longa pausa no desenvolvimento, antes de a célula retomar as divisões necessárias para produzir um óvulo maduro.

Os investigadores também realizaram uma experiência de recuperação: a reposição da OMC1 em oócitos de ratinho adultos recuperou parcialmente a REC8 nos cromossomas e reduziu os erros cromossómicos. Este resultado dá aos cientistas um mecanismo específico de manutenção para investigar enquanto estudam por que motivo a qualidade dos óvulos diminui com a idade.

Porque precisam os óvulos de ligações duradouras

As fêmeas dos mamíferos formam a sua reserva de oócitos antes do nascimento. Estas células iniciam a meiose, o processo especial que reduz o número de cromossomas para a reprodução, e depois ficam paradas a meio do processo. Nos seres humanos, esta pausa pode durar décadas.

Os cromossomas transportam instruções genéticas. Antes da pausa, cada cromossoma já foi copiado, formando duas estruturas iguais chamadas cromatídeos-irmãos. A coesina REC8 funciona como um sistema de fixação molecular que mantém essas cópias ligadas até à fase adequada da divisão.

Um óvulo precisa de libertar essas ligações no momento certo. Se enfraquecerem demasiado cedo, os cromossomas podem separar-se incorretamente, deixando o óvulo maduro com cromossomas a mais ou a menos.

A coesina REC8 não é reposta durante este longo período de repouso. A sua perda gradual é considerada um dos principais fatores que contribuem para os erros cromossómicos em óvulos envelhecidos. Os investigadores quiseram perceber se os oócitos protegem ativamente esta reserva duradoura de coesina.

A descoberta coloca a OMC1 ao lado da REC8 neste processo de proteção. Segundo o RIKEN, a OMC1 permanece nos cromossomas dos oócitos juntamente com a REC8 e ajuda a impedir que o complexo desapareça.

Como a equipa encontrou a OMC1

O professor Kei-ichiro Ishiguro, da Escola Superior de Medicina da Universidade de Chiba, liderou a investigação. A equipa incluiu a doutoranda Sakie Iisaka e o docente Ryuki Shimada, da Universidade de Chiba, bem como Tomoya S. Kitajima, diretor-adjunto e chefe de equipa no Centro de Investigação sobre a Dinâmica dos Sistemas Biológicos do RIKEN, e o técnico do RIKEN Shuhei Yoshida.

Os investigadores começaram por comparar a atividade genética em oócitos fetais imaturos com a atividade em células germinativas masculinas, que dão origem aos espermatozoides. As células germinativas masculinas não passam pela mesma pausa prolongada que os oócitos, o que tornou a comparação útil para identificar genes associados a esse período de espera característico.

Utilizaram sequenciação de ARN de célula única, uma técnica que lê mensagens de ARN em células individuais. Essas mensagens mostram que genes estão a ser utilizados por uma célula. Combinada com dados de ratinhos nos quais a meiose foi atrasada, a análise identificou um gene até então não caracterizado, que se tornava ativo nos oócitos pouco antes da pausa.

A equipa deu ao gene o nome Omc1 e à proteína o nome OMC1. Experiências adicionais detetaram a proteína nos mesmos locais dos cromossomas que a coesina REC8, desde o desenvolvimento fetal até à idade adulta.

O que aconteceu quando a OMC1 foi removida?

Os ratinhos geneticamente modificados para não terem o gene Omc1 permitiram aos investigadores analisar o que acontece quando falta este sistema de manutenção. Assim que os oócitos entraram na fase prolongada de repouso, a REC8 começou a desaparecer dos cromossomas mais cedo do que o normal.

Os oócitos jovens apresentaram então uma coesão cromossómica reduzida, ou seja, as ligações entre as cópias dos cromossomas estavam mais fracas. Também cometeram erros ao distribuir os cromossomas durante a divisão, semelhantes aos problemas habitualmente associados a óvulos mais velhos.

As experiências descritas no relato japonês também detetaram uma separação anormalmente precoce dos cromossomas e uma forte diminuição da proporção de óvulos fecundados que se desenvolveram em embriões normais. Não foi indicada qualquer percentagem para essa diminuição.

A sequência liga uma alteração molecular a um resultado reprodutivo: à perda da OMC1 seguiram-se a redução das ligações entre cromossomas, uma separação defeituosa e um pior desenvolvimento embrionário. A descoberta ajuda a explicar por que motivo é importante preservar as estruturas já presentes num óvulo durante todo o seu longo período de repouso.

A reposição da proteína reduziu os erros

Os investigadores introduziram depois nos oócitos sem a proteína ARN mensageiro com instruções para produzir OMC1. O ARN mensageiro, muitas vezes abreviado para ARNm, é um conjunto temporário de instruções que uma célula pode utilizar para produzir uma proteína específica.

A reposição da OMC1 em oócitos adultos recuperou parcialmente a quantidade de REC8 ligada aos cromossomas e reduziu os erros cromossómicos. O relato japonês também descreve a supressão da separação prematura observada na ausência de OMC1.

Ishiguro, o professor da Universidade de Chiba que liderou o estudo, descreveu o papel da OMC1 na manutenção dos cromossomas:

«Com base nestes resultados, a OMC1 deve ser considerada não um fator que impede o próprio envelhecimento, mas um fator de manutenção que prolonga a vida cromossómica dos óvulos», afirmou Ishiguro.

A recuperação parcial permite aos investigadores estudar a forma como a OMC1 preserva as ligações entre cromossomas em óvulos adultos. Também deixa uma questão prática para experiências futuras: até que ponto é possível recuperar a proteção em diferentes fases da vida de um óvulo, sobretudo depois de uma perda substancial de coesina.

Um gene humano oferece outra pista

Os seres humanos têm um equivalente do gene do ratinho chamado CCDC201. Estudos genéticos anteriores associaram variantes do CCDC201 à menopausa precoce e à perda da função ovárica, estabelecendo uma ligação entre as experiências em ratinhos e a saúde reprodutiva humana.

Os investigadores estudaram essa ligação criando uma versão encurtada da OMC1 do ratinho, baseada numa variante humana do CCDC201. Uma proteína encurtada não tem parte da sua estrutura habitual, o que pode afetar a sua localização dentro da célula e a capacidade de desempenhar a sua função.

A proteína alterada do ratinho não chegou aos cromossomas dos oócitos e não conseguiu restabelecer a coesão cromossómica. Em conjunto com as anteriores descobertas genéticas em seres humanos, isto sugere que alterações na função da OMC1 ou do CCDC201 podem ajudar a explicar algumas diferenças no envelhecimento reprodutivo.

O trabalho aponta agora para o estudo da função do CCDC201 humano nos oócitos e dos efeitos de determinadas variantes. As experiências de recuperação aqui descritas foram realizadas em células de ratinho; não foi anunciado qualquer tratamento para doentes nem um calendário para a sua utilização clínica.

Porque são importantes os erros cromossómicos para a gravidez

Um óvulo tem normalmente de ter metade do número habitual de cromossomas, para que a fecundação os possa combinar com os cromossomas transportados pelo espermatozoide. A meiose consegue essa redução através de divisões cuidadosamente ordenadas. Ligações cromossómicas fracas podem perturbar essa ordem.

Um número anormal de cromossomas chama-se aneuploidia. Na reprodução humana, é uma causa importante de infertilidade e aborto espontâneo precoce. Algumas anomalias cromossómicas podem dar origem a uma gravidez que chega ao fim e a uma criança com uma condição como a síndrome de Down, que envolve uma cópia extra do cromossoma 21.

O risco de erros cromossómicos nos óvulos aumenta com a idade materna. A investigação sobre a OMC1 identifica uma proteína que ajuda a preservar uma das estruturas necessárias para uma distribuição correta dos cromossomas, explicando o fenómeno através de um processo específico de manutenção no interior da célula.

Para quem se preocupa com a fertilidade, o avanço imediato é uma explicação biológica mais clara, não uma nova opção clínica. As experiências dão aos investigadores um alvo para estudar a qualidade dos óvulos, mas os efeitos na reprodução humana terão de ser investigados mais aprofundadamente.

O estudo e a sua cronologia

O artigo intitula-se Oocyte-specific OMC1 is required for maintaining chromosome cohesion through reproductive life. O seu identificador é DOI: 10.1038/s43587-026-01245-5. A colaboração incluiu investigadores afiliados à Universidade de Chiba, à Universidade de Kumamoto, ao RIKEN e à Universidade de Kyushu.

As principais datas e fases do desenvolvimento são:

• Durante o desenvolvimento fetal, os investigadores detetaram atividade do Omc1 pouco antes de os oócitos entrarem no seu prolongado período de repouso.
• Desde o desenvolvimento fetal até à idade adulta, a OMC1 permaneceu nos cromossomas dos oócitos, juntamente com a coesina REC8.
• Em oócitos adultos de ratinho sem OMC1, a reposição da proteína recuperou parcialmente a REC8 associada aos cromossomas e reduziu os erros.
• 29 de outubro de 2026: o estudo foi publicado na Nature Aging.
• 30 de outubro de 2026: o RIKEN emitiu o seu comunicado sobre a descoberta.

Estas experiências acompanham a proteína ao longo do período em que os óvulos têm de preservar as ligações entre os cromossomas. Também relacionam a sua presença durante o desenvolvimento com a sua função nos oócitos adultos.

O que os investigadores podem estudar a seguir

A OMC1 dá aos cientistas uma via específica para estudar por que motivo a coesão cromossómica dura mais em algumas circunstâncias do que noutras. A experiência de remoção mostra o que acontece sem a proteína, enquanto a experiência de reposição permite explorar até que ponto é possível recuperar o processo de manutenção.

Ishiguro relacionou a investigação com o número crescente de pessoas que têm filhos mais tarde na vida. Descreveu o seu possível valor a longo prazo:

A mais longo prazo, estas descobertas poderão contribuir para desenvolver abordagens que permitam compreender, avaliar ou eventualmente atenuar o declínio da qualidade dos óvulos associado à idade.

As descobertas relativas ao CCDC201 humano abrem outra via: investigar de que forma as alterações neste gene afetam a manutenção dos cromossomas e a função ovárica. Para já, o resultado mais claro é que os oócitos de ratinho utilizam a OMC1 para ajudar a reter a coesina REC8, preservando as ligações entre cromossomas necessárias para uma divisão correta.

Principais conclusões

• Investigadores japoneses identificaram a OMC1, uma proteína que ajuda os oócitos de ratinho a reter a coesina REC8 nos cromossomas.
• Os óvulos jovens de ratinho sem OMC1 desenvolveram ligações cromossómicas enfraquecidas e erros de separação semelhantes aos observados em óvulos mais velhos.
• A reposição da OMC1 em oócitos adultos de ratinho recuperou parcialmente a REC8 associada aos cromossomas e reduziu os erros.
• Uma proteína encurtada de ratinho, baseada numa variante humana do CCDC201, não chegou aos cromossomas nem restabeleceu as ligações entre eles.
• O estudo foi publicado na Nature Aging a 29 de outubro de 2026, seguindo-se o anúncio do RIKEN a 30 de outubro.
• As descobertas abrem uma nova via de investigação para compreender o envelhecimento dos óvulos; não foi anunciado qualquer tratamento para doentes.