Com uma abordagem de biologia de sistemas, pesquisadores brasileiros identificaram diversos genes que poderão ser explorados como alvos terapêuticos e como biomarcadores de predisposição à artralgia crônica (imagem: PLOS Pathogens e kjpargeter/Freepik)
Ferramentas computacionais aplicadas à biologia estão revolucionando o
modo de estudar o que acontece no interior das células durante uma infecção,
ajudando a desvendar o mecanismo de doenças e a encontrar potenciais alvos
terapêuticos.
Este é o caso de um trabalho publicado
recentemente na revista PLOS Pathogens, no qual
pesquisadores brasileiros analisaram células sanguíneas de pacientes infectados
pelo vírus chikungunya. Com auxílio de técnicas de análise de redes complexas,
inteligência artificial e aprendizado de máquina, o grupo identificou a assinatura
gênica da doença, ou seja, um conjunto de genes cuja expressão é alterada pela
interação com o patógeno. Em seguida, o papel que os genes envolvidos
desempenham nas células foi mapeado, bem como sua importância no combate ao
vírus.
A pesquisa teve apoio da FAPESP e foi coordenada por Helder Nakaya, professor da Faculdade de Ciências
Farmacêuticas (FCF) da Universidade de São Paulo (USP). Participaram
colaboradores do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP, da Faculdade de
Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP), do Instituto Butantan e do Laboratório
Central de Saúde Pública de Sergipe, entre outros parceiros.
“Identificamos também um conjunto de genes capaz de indicar, ainda na
fase aguda, se o paciente tende a evoluir para um quadro de artralgia crônica
[inflamação nas articulações], relativamente comum em infectados por
chikungunya. No entanto, esse achado ainda precisa ser confirmado por estudos
futuros, feitos com uma quantidade maior de amostras”, disse Nakaya à Agência FAPESP.
O artigo traz resultados de análises
feitas com amostras sanguíneas de 39 sergipanos infectados durante a epidemia
de 2016. Os dados foram comparados com os de 20 controles – pessoas não infectadas
e oriundas da mesma região dos pacientes estudados.
O primeiro passo foi analisar o
transcritoma das amostras, ou seja, todas as moléculas de RNA mensageiro (que
codificam proteínas) e também os RNAs não codificadores (que não dão origem a
proteínas, mas têm ação reguladora no genoma) expressos nas células que compõem
o sangue, como hemácias, leucócitos e plaquetas. Ao quantificar os transcritos
nas amostras, os pesquisadores puderam medir o nível de atividade de 20 mil
genes e avaliar, em comparação com os controles, quais ficavam com a expressão
aumentada ou diminuída durante a infecção.
“Focamos nos genes codificadores de
proteínas [aqueles que expressam os RNAs mensageiros], pois estes têm um papel
mais fácil de ser interpretado. É relativamente simples saber se codificam um
receptor celular ou um fator de transcrição, por exemplo. Conseguimos, assim,
entender melhor a patogênese do chikungunya, isto é, como o vírus afeta as
células e quais sistemas de defesa são ativados em resposta”, contou Nakaya.
Essa análise revelou, por exemplo, o
mecanismo pelo qual as células imunes desencadeiam o processo inflamatório para
eliminar o vírus. De modo geral, o conjunto de proteínas responsável por montar
essa resposta de defesa é conhecido como inflamassoma. Trata-se de uma maquinaria
celular que pode ser comandada por diferentes proteínas e resultar na produção
de diferentes moléculas pró-inflamatórias. No caso da infecção pelo
chikungunya, observou-se que a mediação é feita pela enzima caspase-1.
O achado foi validado por meio de experimentos com camundongos
realizados em parceria com o pesquisador Dario Zamboni, da FMRP-USP. Os pesquisadores –
ambos ligados ao Centro de Pesquisa em Doenças
Inflamatórias (CRID), um CEPID da FAPESP sediado na USP
de Ribeirão Preto – observaram que em animais geneticamente modificados para
não expressar caspase-1 a infecção pelo chikungunya não induz a liberação da
molécula pró-inflamatória chamada interleucina-1-beta (IL-1β) – ao contrário do
que ocorre nos animais sem a alteração genética.
Similares,
porém distintas
Após identificar a assinatura gênica
da infecção por chikungunya – que envolve milhares de genes com expressão
alterada na doença –, o grupo comparou os resultados com os obtidos em amostras
de pacientes infectados pelo vírus da dengue.
“Notamos que ambas as assinaturas
guardam certa similaridade, mas alguns genes são específicos para chikungunya.
E são esses que poderão ser explorados em pesquisas voltadas ao desenvolvimento
de fármacos”, disse Nakaya.
Em outra análise, os pesquisadores
compararam o perfil de expressão gênica dos infectados pelo chikungunya com o
de pessoas que sofrem de artrite reumatoide, doença autoimune caracterizada por
inflamação crônica nas articulações.
“Nesse caso, o objetivo era descobrir
a diferença entre a artrite causada pelo vírus, e a autoimune e identificar os
genes específicos da infecção viral”, contou Nakaya.
A análise combinada das três assinaturas gênicas revelou 949 genes
envolvidos apenas na artrite reumatoide, 632 apenas em dengue e 302 exclusivos
de chikungunya. Sete genes apareceram nas três condições simultaneamente: OAS1, C1QB, ANKRD22, IRF7, CXCL10, IFI6 e IFIT3.
Com auxílio de uma ferramenta chamada CEMiTool, desenvolvida por Nakaya com apoio da FAPESP, foi
feita uma análise de coexpressão para entender como os genes interagem entre si
dentro da rede complexa que existe em cada célula, formando vias de sinalização
e vias metabólicas.
“Isso nos permitiu identificar oito principais módulos [genes com perfil
similar de resposta] e identificar nessas redes quais são os hubs, ou seja, aqueles genes com maior número de
conexões e que, por esse motivo, são os mais promissores alvos a serem
explorados na busca por fármacos”, explicou.
O pesquisador ressaltou que todos os dados da pesquisa, tanto os brutos
como os obtidos por meio das análises, estão disponíveis em um repositório público e podem ser
consultados por qualquer interessado. Também foram disponibilizados os códigos
de programação usados no artigo, para que outros possam reproduzir os
resultados.
“Nosso trabalho permitiu gerar uma
lista de potenciais alvos terapêuticos e, agora, estamos cruzando esses achados
com um banco de dados de compostos ativos. Esse cruzamento é feito por meio
computacional, mas com base em dados experimentais. Nos orientamos por estudos
já publicados, que revelaram drogas capazes de interferir nesses genes de
interesse”, disse.
O grupo também continua a análise dos
transcritos encontrados nas amostras dos 39 pacientes infectados com
chikungunya, agora com foco nos RNAs não codificadores.
Nakaya contou com apoio da FAPESP por meio de um Auxílio à Pesquisa - Regular e um Apoio a Jovens Pesquisadores. A pesquisa também
foi apoiada por meio dos CEPIDs Centro de Pesquisa em Toxinas, Resposta Imune e
Sinalização Celular(CeTICS) e
CRID.
O artigo Systems analysis of subjects acutely infected
with the Chikungunya virus, de Alessandra Soares-Schanoski et al,
pode ser lido m: journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1007880.
Karina Toledo
Sou Trisha Nelson, dos EUA. Contraí o HIV 4 anos atrás, meu médico me disse que não há cura possível para o HIV / AIDS. Comecei a tomar meus ARVs, meu CD4 era de 77 e a carga viral era de 112.450. Eu pesquisei um remédio de ervas e vi o Dr. James Herbal remédio misto, também vi muitos depoimentos sobre ele sobre como ele usa Seu remédio de ervas fortes para curar HIV / AIDS e outras doenças. Entrei em contato com ele e contei-lhe meus problemas, ele me disse para não me preocupar mais que eu me beneficiasse e me curasse de seu fitoterápico para HIV / Aids. Nunca duvidei Dele porque acreditava que serei curado, pois a natureza tem o poder de curar todos os tipos de doenças quando o fitoterápico é usado nas proporções certas. Ele preparou sua bebida à base de ervas e me mandou pelo serviço de correio Speed, e eu tomei por 3 semanas de manhã e à noite em uma quantidade que ele me disse, depois disso, fui fazer um check-up e fiquei curado do HIV . Sua mistura de ervas NÃO TEM EFEITO COLATERAL E É FÁCIL DE BEBER, não há dieta especial quando se toma a mistura de ervas do Dr. James. Ele me disse que conseguiu curas para doenças como doença de Alzheimer, câncer, transtorno bipolar, herpes, hepatite, esquizofrenia, fibromialgia. Doença de Dupuytren, Neoplásica, Diabetes, Doença celíaca, Antipatia Amilóide Cerebral, HPV, Ereção Fraca, Removedor de Verrugas. Ataxia, Artrite, Esclerose Lateral Amiotrófica, Carcinoma Adrenocortical. Asma, Alérgica, Removedor de verrugas, Melanoma, Parkinson, dermatite peitoral, tireóide, HPV, ALS, DOENÇAS RENAS, SHINGLES. Pile, você pode entrar em contato com ele em seu endereço de e-mail @ drjamesherbalmix@gmail.com
ResponderExcluir