Pela 1ª vez, cientistas obtêm conjunto de informações genéticas sobre a Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA)

Há quase 200 anos, o anatomista escocês Charles Bell descreveu pela primeira vez uma doença que causava rigidez, espasmos e diminuição dos músculos, piorando rapidamente, até o paciente não conseguir mais falar, engolir ou respirar. No fim da década de 1930, esses sintomas atingiram o famoso jogador de beisebol Lou Gehrig, o que aumentou a atenção sobre a enfermidade que, muito tempo depois, acometeria o astrofísico Stephen Hawking. Em dois séculos, houve pouca evolução no sentido da compreensão da chamada esclerose lateral amiotrófica (ELA). Um artigo publicado na revista Science, porém, conseguiu desvendar os mecanismos genéticos e celulares por trás da progressão da doença e poderá levar ao desenvolvimento de tratamento para um mal que afeta 450 mil pessoas em todo o mundo.

“Temos uma visão completamente nova da doença agora”, comemora Tarmo Aijo, pesquisador do Centro de Biologia Computacional do Instituto Flatiron, em Nova York, onde o estudo foi realizado. “A esperança é descobrir o que está causando a ELA e, no futuro, chegar a terapias”, diz. Esse distúrbio neurodegenerativo mata os neurônios do cérebro e da medula espinhal responsáveis pelo movimento voluntário dos músculos. A perda das células especializadas provoca fraqueza, paralisia e, por fim, a morte do paciente.
Embora a causa não seja conhecida, trabalhos anteriores apontaram o papel de fatores genéticos. Porém, até agora a tecnologia disponível limitava o entendimento de como a expressão dos genes — se eles estão ou não ativados — se altera ao longo da progressão da doença.
No novo estudo, os pesquisadores empregaram uma abordagem recentemente desenvolvida por Sanja Vickovic, cientista do Centro de Genoma de Nova York e do Instituto Broad da Universidade de Harvard. O método consiste em colocar finas amostras de tecido em lâminas de vidro, com cada uma delas coberta por 1.007 pequenos pontos. Eles são aproximadamente do tamanho de um ácaro e contêm moléculas que capturam o mRNA — o RNA mensageiro, ou moléculas que transmitem informações genéticas do DNA para o ribossomo e diretamente ligadas à expressão dos genes. O mRNA capturado é então copiado, e uma única sequência genética, ou um “código de barras” que corresponde a pontos específicos na lâmina, é codificada na cópia. Esses “códigos” permitem que os pesquisadores analisem todos os pontos de uma vez e ainda liguem cada molécula de mRNA ao seu local de origem

Amostras

Os cientistas usaram as lâminas para coletar mais de 76 mil medições de expressão gênica de 1,2 mil partes de tecidos da medula espinhal de camundongos. Além disso, realizaram mais de 60 mil medições de expressão gênica de 80 cortes de tecido medular post mortem doadas por pacientes humanos com ELA.
As amostras de camundongos incluíram indivíduos em vários estágios na progressão da doença, permitindo acompanhar a expressão gênica ao longo do tempo. Nas humanas, os pesquisadores compararam a expressão de genes coletados em cada extremidade da coluna. Os sintomas da ELA geralmente aparecem primeiro em uma parte do corpo, eventualmente se espalhando e causando paralisia generalizada. Ao estudar dois locais da medula espinhal de cada paciente, os cientistas foram capazes de visualizar os processos envolvidos na disseminação da patologia da doença.
Com dezenas de milhares de medições, a análise dos dados se mostrou desafiadora. Muitos pontos renderam pouca ou nenhuma informação genética, e não ficou claro como os pesquisadores conseguiram extrair informações interpretáveis da vasta quantidade de dados que geraram. Esses entraves despertaram o interesse de Aijo quando Silas Maniatis, do Centro de Genoma de Nova York, apresentou trabalhos preliminares sobre o estudo em um seminário organizado no Flatiron Institute.

Disfunções

Aijo analisou os dados ao lado dos colegas do Flatiron Institute. A avaliação forneceu informações de expressão gênica em três escalas e sugeriu que as micróglias, células especializadas responsáveis pela remoção de neurônios danificados, exibem disfunção bem antes do início dos sintomas da ELA. Além disso, os pesquisadores descobriram que dois genes expressos pelas células da micróglia, TREM2 e TYROBP, atuam em níveis mais elevados em determinadas regiões da medula espinhal de camundongos com sintomas do mal neurodegenerativo.
Estudos anteriores haviam sugerido uma ligação entre os dois genes e a ELA, mas, usando a nova abordagem, os pesquisadores conseguiram detectar as mudanças muito antes de a doença se manifestar e descrever em detalhes sem precedentes como o comportamento da micróglia muda. O trabalho também descreve alterações relacionadas à doenças em muitos tipos de células e na maneira pela qual elas se comunicam umas com as outras.
Mais pesquisas são necessárias para determinar se alguma das descobertas indica uma causa potencial da ELA ou se são apenas parte da resposta do corpo à doença. Aijo destaca que o vasto conjunto de dados obtidos pode ajudar no desenvolvimento de intervenções terapêuticas que ataquem os mecanismos responsáveis pela ELA, ou identificar marcadores diagnósticos que permitam a detecção da doença antes que os sintomas apareçam.
Hemali Phatnani, diretora do Centro de Genoma de Nova York e líder do estudo, afirmou, em nota, que os dados, disponíveis à comunidade científica mundial em um portal interativo, também devem fornecer um quadro para futuros mapeamentos do sistema nervoso central. De acordo com ela, isso ajudará as pesquisas não só sobre a ELA, mas a respeito de outras doenças neurodegenerativas desafiadoras, como Alzheimer, Parkinson e Huntington.

“Temos uma visão completamente nova da doença agora”
Tarmo Aijo, pesquisador do Centro de Biologia Computacional do Instituto Flatiron, em Nova York

Fonte: Quidnovibrasil/Correio Braziliense