Projeto 1.000 Genomas publica maior levantamento de variações do DNA já realizado

Nosso DNA é formado por milhões de combinações de nucleotídeos que se entrelaçam numa hélice em espiral (iStockphoto)

Quando o assunto é genética, trocar um ‘T’ por um ‘A’ pode significar muita coisa. Nosso genoma é formado por cerca de bilhões de cadeias de nucleotídeos, aquelas trincas construídas por combinações das letras A-T e C-G entrelaçadas na dupla-hélice do DNA. A forma como as milhões de trincas de nucleotídeos se constroem e se encaixam é responsável por definir todas as nossas características, da cor dos cabelos ao tamanho do nariz. Mas e se uma ínfima parte dessa complexa engenharia também estiver relacionada com a predisposição ao desenvolvimento de uma doença rara?

Essa relação é bastante aceita na comunidade científica há alguns anos. Só que a falta de uma ampla base de dados com os inúmeros encaixes e variações de nucleotídeos possíveis sempre representou um desafio, principalmente pelo tempo – e custo – que um estudo costumava demandar no passado.

São obstáculos que, aos poucos, têm sido superados. Um artigo publicado nesta quarta-feira na revista científica Nature traz um dos maiores levantamentos das variações do genoma já realizado. Assinado por uma centena de autores, o estudo mapeou o DNA de 1.092 pessoas de 14 grupos populacionais ao redor do mundo, comparando a composição do genoma de cada um e identificando dezenas de milhões de diferentes encaixes. No total, foram encontrados 38 milhões casos de polimorfismos de nucleotídeo único [SNP, em inglês, indicado quando apenas uma letra é alterada (exemplo: ATTACG vira ATTACC)], 1,4 milhão de indels (inserção ou deleção de um único nucleotídeo) e 14.000 deleções de mais de uma letra.

O estudo faz parte da segunda etapa do 1.000 Genomes Project. Os 1.092 participantes foram separados em quatro grupos ancestrais: europeus, africanos, asiáticos do extremo oriente e americanos. O objetivo dessa divisão era facilitar a caça por variantes ainda não conhecidas, que pudessem ter sido causadas por milhões de anos de evolução. “Antes, um outro estudo com mais de 1.000 pessoas já tinha sido realizado, mas elas eram de uma mesma região. Com gente de vários grupos étnicos, o número de diferenças encontradas é muito maior”, afirma a geneticista Mayana Zatz, do departamento de Genética e Biologia Evolutiva da Universidade de São Paulo (USP) e colunista do site de VEJA.

Ninguém é igual — As variações foram catalogadas de acordo com a frequência com a qual se manifestavam nos testes: as vistas em mais de 5% das amostras foram consideradas “comuns”; as que apareceram entre 0,5% e 5% das pessoas foram colocadas numa cesta chamada “pouco frequentes” e as só observadas em até 0,5% dos exemplares foram catalogadas como “raras”. A comparação de resultados conseguiu flagrar cerca de 98% das variações genéticas raras que ocorrem em pelo menos 1% da população. “Ficam de fora as variações raríssimas, que acontecem, por exemplo, apenas em uma família. Não daria para identificá-las analisando casos aleatoriamente”, diz a professora Lygia Veiga, também do departamento de Genética e Biologia Evolutiva da USP.

O surpreendente é que parte considerável das variantes raras encontradas tinham funções negativas, alterando ou inibindo o funcionamento de proteínas que estão relacionadas a doenças genéticas. Só que os participantes eram pessoas saudáveis, o que indica que outras mutações podem existir que anulam eventuais enfermidades. “Diversos fatores permitem que as pessoas sobrevivam com tantos erros no genoma”, disse ao site de VEJA Aravinda Chakravarti, da escola de Medicina do hospital Johns Hopkins e um dos autores do artigo. “Às vezes a mutação é encontrada ao lado de um componente que inibe a doença.”

De acordo com ele, estudos futuros que detalhem os reais efeitos que essas mutações raras causam no organismo poderão significar avanços para a medicina. “No nível da genética, vai nos dar uma base de comparação. Se vamos estudar certos quadros clínicos, precisamos comparar a estrutura genética de pessoas enfermas com a de indivíduos portadores dos mesmos genes negativos, mas que por alguma razão não estão com problemas de saúde”, explica.

 Diversidade étnica – Mayana Zatz pretende realizar um experimento semelhante na cidade de São Paulo. Ela está em busca de pessoas saudáveis com mais de 80 anos para realizar o mapeamento genético e buscar por variações. “A amostra precisa ser de pessoas mais velhas, e sem quadro clínico, porque isso significa que doenças genéticas associadas a alguma mutação dos genes não se manifestaram”, diz a geneticista.

Mayana pretende montar um banco de dados dessa população para poder comparar as variações genéticas encontradas. “Vamos supor que encontremos uma pessoa que tem um gene que destrói uma proteína, mas que não apresenta quadro clínico. Isso sugere que algum outro gene está compensando a ausência daquela proteína. Se a gente conseguir descobrir o que inibe, abriremos novos caminhos.” Ela aposta numa característica particular da cidade para encontrar um grande número de variantes. “São Paulo agrupa, num mesmo lugar, inúmeros grupos étnicos.”

Qual a maior contribuição que o estudo traz?

Este estudo é a evolução natural do nosso entendimento da variação (genética) em humanos e como isto se relaciona aos nossos fenótipos (como o genótipo se relaciona com o ambiente), incluindo doenças. Este projeto não apenas desenvolveu a técnica e os métodos computacionais para a obtenção de um grande número de sequências de genoma humano com começou estudos para interpretar o significado das variações que ocorrem entre as pessoas. O aspecto mais importante (da pesquisa) é quantificar o nosso conhecimento sobre a variação de sequências do genoma humano; isso partindo de indivíduos aleatórios de diversas linhagens, de modo que uma variação específica de uma doença (como hipertensão) possa ser identificada. Dessa forma, esse conhecimento nos está dando o material bruto para que possamos entender a história das populações humanas em detalhes nunca antes visto.Por que coletar dados de grupos étnicos diferentes?

Estudos genéticos similares nos últimos 30 anos jogaram luz em diversos aspectos da evolução humana e migrações, mas os detalhes da história ainda precisam ser descobertos. Está claro que as variações (no genoma) em qualquer população depende do seu passado e da sua atual demografia. O tamanho da população e a história migratória são dois parâmetros-chave.

Como o material coletados nos bancos de dados poderia contribuir para a medicina, por exemplo?

De muitas formas. Por exemplo: se um indivíduo tem uma mutação em um gene que está relacionada com uma determinada doença, estudar seu código genético pode os dar evidência direta se esta pessoa está protegida ou não daquela doença.

FONTE: REVISTA VEJA

Mesmo corpo, vários genomas

Enquanto o corpo humano cresce e se desenvolve, pequenas falhas no processo de replicação das células podem dar origem a mutações no DNA que as constitui. Uma pesquisa recente analisou as células da pele de sete indivíduos e descobriu que 30% delas apresentavam genomas diferentes do resto do corpo (Thinkstock)

Desde que os biólogos James Watson e Francis Crick descobriram a estrutura do DNA em 1953, os cientistas supunham que todas as células do corpo de um indivíduo saudável possuíam o mesmo genoma, uma cópia exata da receita original, presente no embrião. Eventuais mutações, acreditavam, teriam consequências drásticas, como o surgimento de tumores. Descobertas feitas nos últimos anos, no entanto, revelam que uma pessoa pode normalmente carregar vários DNAs espalhados pelo seu corpo, resultado de mudanças sem fim em seu código genético. Pesquisadores já encontraram essas mutações em diversos tecidos do corpo humano, como cérebro, pele, sangue e rins. Conhecer o padrão desse mosaico genético pode ajudar no diagnóstico e tratamento de doenças e até em investigações policiais.

Todo animal nasce a partir do encontro de um óvulo com um espermatozoide, de que resulta seu DNA original. Até a última década, os pesquisadores reconheciam apenas um DNA por indivíduo, replicado com perfeição — nucleotídeo por nucleotídeo — por todo o corpo. “As apostilas de genética deixavam claro que todas as células deveriam ter o mesmo genoma. Podia haver algumas poucas exceções, como as células reprodutivas e algumas do sistema imunológico, mas a história terminava aí”, afirma Alexander Urban, professor de psiquiatria e genética na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, e autor de algumas das principais pesquisas sobre a variação no DNA humano. Uma das exceções conhecidas pelos pesquisadores desde os anos 1950 é o quimerismo, que ocorre quando dois embriões que dariam origem a gêmeos se fundem no útero materno, gerando um único indivíduo com dois DNAs diferentes espalhados pelo corpo.

Nos últimos cinco anos, no entanto, os pesquisadores descobriram que variações do DNA não são incomuns, nem necessariamente danosas. “Quase todas as pessoas possuem algumas dessas variações espalhadas pelo corpo. Ainda não podemos afirmar categoricamente o número de mutações ou de pessoas que as carregam, mas as temos encontrado na maioria dos estudos que fazemos. Deve levar entre cinco a dez anos para que tenhamos dados mais precisos”, afirma Urban.

Embora seja um campo de estudo relativamente novo — os estudos mais robustos não possuem mais do que três anos —, os pesquisadores já foram capazes de catalogar uma série dessas variações. Em um dos estudos que contaram com a participação de Urban, os cientistas valeram-se da autópsia de seis indivíduos para mapear a variedade genética de seus órgãos. Em cinco dos seis corpos foram encontradas mutações. “Isso não quer dizer que os genomas dos órgãos sejam completamente diferentes. Em um dos casos, por exemplo, nós encontramos alterações em apenas cinco pares de bases que compõem o DNA dos rins e do fígado. Perto dos três bilhões de pares que compõem todo o genoma, é muito pouco”, diz Urban.

Mosaicos humanos — O número de pesquisas sobre o tema tem crescido aceleradamente. Para tanto, os cientistas contam com o avanço da tecnologia de análise genética, que permite exames cada vez mais rápidos, baratos e precisos. “Há uma década, um grupo de centenas de milhares de cientistas levou cerca de treze anos para sequenciar o primeiro genoma humano, a um custo de 3 bilhões de dólares. Hoje, aqui em nosso laboratório, podemos sequenciar três ou quatro genomas por semana, cada um custando milhares de dólares. Ficou muito mais fácil — e rápido— fazer experimentos e testar hipóteses”, diz Urban.

Com isso, os cientistas puderam não só comparar as diferenças dos genomas entre diferentes pessoas, mas também entre os diferentes tecidos do mesmo indivíduo. Descobriram assim, novas formas de quimerismo, como filhos que carregavam em seu sangue algumas células maternas, que absorveram quando estavam ainda estavam no útero, ou mães que tinham, em diversos tecidos de seu corpo, restos de células com o DNA dos filhos.

Mas o que mais surpreendeu os cientistas foram as análises genéticas que mostraram que as células de um mesmo indivíduo podiam começar a sofrer mutações espontâneas durante seu desenvolvimento, gerando tecidos com DNAs diferentes. Esse fenômeno — que recebeu o nome de mosaicismo, como se o indivíduo fosse formado a partir de um mosaico de genomas diferentes — se mostrou muito mais comum do que se suspeitava. Uma pesquisa realizada por Alexander Urban, por exemplo, analisou e comparou o DNA das células da pele de sete indivíduos. Como resultado, descobriu que 30% das células estudadas apresentavam pequenas variações genéticas que as diferenciavam do resto do corpo.

Os pesquisadores querem agora saber em que momento do desenvolvimento corporal essa mutações acontecem. “Se uma mutação acontece no começo do desenvolvimento cerebral, por exemplo, ela estará em todos os neurônios do cérebro”, diz Urban. Se só acontecer mais tarde, estará muito menos presentes — e será muito mais difícil achá-la.

Mutações e doenças — Os cientistas ainda não são capazes de afirmar com certeza quais são os efeitos de todas essas mutações para a saúde humana. “O que podemos afirmar é que a maioria dessas variações não é muito maligna”, diz Urban. “Ou estaríamos todos mortos.”

Uma minoria dessas mutações, no entanto, tem efeitos perversos para a saúde da população. Essas variações são as mais fáceis de descobrir, pois os indivíduos que as carregam adoecem, procuram os médicos e eventualmente têm seu DNA analisado. Foi assim que os cientistas conseguiram ligar o mosaicismo a uma série de doenças raras, como as síndromes de McCune–Albright, de Pallister–Killian e de Proteus, que têm sintomas semelhantes, gerando deformações nos ossos, mudanças na pigmentação da pele e no desenvolvimento corporal.

Uma pesquisa publicada por cientistas da Universidade da Califórnia no ano passado, por exemplo, mostrou que mutações nas células do cérebro são responsáveis pela megaloencefalia, uma condição na qual metade do órgão cresce mais do que a outra e causa severas convulsões. O laboratório de Alexander Urban está, neste momento, pesquisando se existe alguma relação entre mudanças no DNA das células cerebrais e doenças mais comuns, como autismo e esquizofrenia.

As doenças mais conhecidas por surgirem a partir de mutações no DNA são os cânceres. Eles surgem a partir de mudanças grandes nos genomas — podendo atingir alguns milhares de pares de base — que fazem com que as células passem a se reproduzir descontroladamente.

Com os avanços na área, os cientistas estão começando a entender que tipos de mutações são as mais perigosas. Uma pesquisa publicada este mês na revistaScience, por exemplo, comparou as variações genéticas encontradas naturalmente no genoma humano com aquelas que aparecem nos tumores. Como resultado, mapeou as regiões do DNA que são mais vulneráveis a alterações malignas, que podem dar início ao câncer. “Nós classificamos essa regiões como sensíveis ou ultrassensíveis, pois estão mais suscetíveis a esse tipo de mutação”, diz Mark Gerstein, pesquisador de bioinformática na Universidade de Yale, nos Estados Unidos, e autor do estudo, em entrevista ao site de VEJA.

A pesquisa de Mark Gerstein é um exemplo do rumo que podem tomar as novas pesquisas na área da genética. Ao descobrir que as variações no DNA são muito mais comuns do que se pensava, e ao mapear quais delas podem dar origens a doenças, os cientistas estão dando início a uma nova etapa da medicina personalizada. “Ao caracterizar completamente um tumor, por exemplo, nós podemos administrar drogas desenvolvidas para aquele tipo de câncer, com suas mutações específicas”, afirma Gerstein.

Investigação policial – Outra área que deve sofrer consequências a partir desses estudos é a ciência forense, em particular o uso de teste genéticos para identificar criminosos. “O mosaicismo não pode levar a uma falsa acusação. É impossível que alguém vá preso porque uma mutação em seu DNA o torna parecido com o de um criminoso — o DNA é grande demais para isso. Mas é possível, embora muito improvável, que algum criminoso não seja encontrado porque as marcas que deixou não correspondem ao DNA do resto de seu corpo”, diz Urban. O mesmo tipo de problema pode ser apontado em outros testes genéticos, como os que examinam a paternidade.

O pesquisador diz que, para resolver esse impasse, bastariam algumas mudanças nos testes. Esses exames não costumam cobrir todo o genoma do indivíduo, mas alguns marcadores específicos que se encontram ao longo do DNA. Se os pesquisadores descobrirem os trechos mais suscetíveis às mutações, ou os testes passarem a analisar um número maior de marcadores, os erros tendem as ser evitados. “São mudanças pequenas, que não exigem o abandono dos exames. Essa é uma área muito nova de pesquisas, mas, por enquanto, nada do que descobrimos justifica grandes preocupações”, afirma.

FONTE: REVISTA VEJA

Cientistas criam primeiro mapa da resistência humana ao vírus da Aids

Cientistas da Escola Politécnica de Lausana (EPFL, na sigla em francês) e do Hospital Universitário do cantão de Vaud, Suíça, publicaram hoje os resultados de um estudo sobre a doença na revista científica “eLife”.

Mediante o estudo de estirpes de VIH alojadas num hóspede humano, os investigadores identificaram mutações genéticas específicas, que refletem os ataques produzidos pelo sistema imunitário.

Com este sistema, os cientistas conseguiram reconhecer as variações genéticas que tornam algumas pessoas mais resistentes ao vírus e outras mais vulneráveis, além de usarem esta informação para criarem tratamentos individualizados.

Com a ajuda de um “supercomputador”, os cientistas cruzaram mais de 3.000 possíveis mutações no genoma do vírus com mais de seis milhões de variações do genoma de 1.071 pessoas seropositivas.

“Tínhamos que estudar as estirpes virais de pacientes que não tivessem recebido qualquer tratamento, o que não é comum”, explicou através de um comunicado o investigador da EPFL, Jacques Fellay.

Por isso, os cientistas basearam o estudo em banco de amostras criados nos anos 80 quando ainda não existiam tratamentos eficazes.

Fellay precisou que o corpo humano desenvolve sempre estratégias de defesa contra o VIH, mas “o genoma do vírus muda rapidamente, à razão de milhões de mutações por dia”, o que dificulta a tarefa de lutar contra ele.

Segundo os autores do estudo, este trabalho permitiu obter uma visão mais completa dos genes humanos e da resistência imune ao VIH, o que poderia gerar novas terapias inspiradas nas defesas genéticas naturais do corpo humano.

Informar ou não informar, eis a questão

Popularização dos testes genéticos para detecção de mutações associadas a doenças levanta questionamentos éticos sobre os limites entre a decisão de diagnóstico do médico e as escolhas do paciente.

Por: Sofia Moutinho

Testes que mapeiam o DNA possibilitam identificar riscos para várias doenças hereditárias. Mas fica o dilema sobre quando o médico deve informar sobre essas descobertas e se o paciente tem o direito de não saber o resultado. (foto: Alexander Raths)

Sua família tem histórico de uma doença genética e hereditária e você decide investigar se também tem chance de desenvolver o mesmo mal. O médico lhe orienta a fazer um teste de mapeamento do DNA em busca de mutações que indiquem o seu risco. No mesmo exame ou com análises complementares é possível ver marcadores para outras doenças. Você gostaria de saber que outros riscos está correndo? O médico tem o dever de te informar? Ele pode investigar outras doenças sem que você tenha pedido?

Essas perguntas ficarão cada vez mais rotineiras com a popularização de testes paradetectar indícios genéticos associados a doenças neurodegenerativas, câncer, complicações cardiovasculares e outras.

A partir de material genético de um indivíduo em amostras de sangue ou saliva, esses testes conseguem identificar falhas e erros na ordem de suas bases nitrogenadas – as ‘letras’ que compõem o DNA. A troca ou o sumiço de uma dessas ‘letras’ em determinados genes indica um risco de desenvolver certas doenças que pode ser passado de pais para filhos.

Apesar de ainda serem caros e não estarem disponíveis no Sistema Único de Saúde (SUS) – com a exceção de alguns hospitais universitários –, tais exames podem ser feitos, com prescrição médica, em laboratórios brasileiros, muitos dos quais são cobertos pelos planos de saúde particulares.

Ainda assim, não existe no país regulamentação sobre como os geneticistas, médicos e laboratórios devem proceder em relação a testes genéticos com fins diagnósticos. Há apenas recomendações daAssociação Médica Brasileira e umaresolução do Conselho Nacional de Saúde (CNS) sobre pesquisas genéticas, que nãoinclui o uso dos testes na clínica médica. Na falta de diretrizes próprias, exemplos deoutros países podem ser uma alternativa para a discussão.

Dever de informar

Nos Estados Unidos, o Colegiado Americano de Medicina Genética e Genômica(ACMG, na sigla em inglês) lançou recentemente um relatório com novas recomendações sobre os testes genéticos para laboratórios e médicos sobre os testes genéticos que mapeiam o DNA – o teste de genoma, que analisa todo o DNA, e o de exoma, que investiga o DNA ativo. O primeiro é raro e não está disponível clinicamente no Brasil, mas o segundo já é oferecido aqui por cerca de 13 mil reais.

A ACMG orienta que, quando o paciente se submeter a um desses testes, o médico procure por mutações mesmo que não estejam relacionadas à doença de interesse do paciente. Se o sujeito pedir um teste para procurar marcadores para câncer, por exemplo, o recomendado é que o laboratório também procure por mutações ligadas aoutras doenças e que o médico informe ao paciente caso ele tenha esses marcadores.

A instituição lista um grupo de 57 mutações sabidamente ligadas a condições graves, com tratamento e prevenção conhecidos, que devem sempre ser investigadas em detalhe pelos laboratórios e incluídas no laudo entregue ao médico.

Os testes genéticos identificam mutações que indicam os riscos de uma pessoa vir a desenvolver certas doenças. Novas recomendações americanas propõem que determinadas mutações sejam sempre investigadas. (imagem: WikiCommons/Sofia Moutinho)

O principal autor do relatório que traz as novas recomendações, o geneticista Robert Green, reconhece que com isso os testes podem ficar mais caros, mas acredita que amedida vai trazer benefícios para médicos e pacientes.

“O nosso genoma tem um potencial enorme de fornecer informação sobre doenças raras e comuns, mas tem sido difícil estabelecer quais descobertas devem e quais nãodevem fazer parte do relatório médico”, diz Green. “Nossas recomendações facilitam essa escolha ao listar algumas mutações e genes que, se identificados, têm forte impacto positivo na saúde dos pacientes e suas famílias, que poderão monitorar e evitar algumas doenças.”

Mas as recomendações têm causado debate nos Estados Unidos. Em artigo publicado na revista Science, a especialista em direito e medicina Susan Wolf, da Universidade de Minnesota, defende que a medida é uma ameaça à liberdade de escolha dos pacientes. Na sua interpretação, as novas diretrizes retiram do paciente o direito de escolher a que exame vai ser submetido e de não saber sobre uma condição qualquer para a qual não pretendia ser testado.

“As situações em que os médicos podem testar sem o consentimento do paciente são raras exceções, apenas quando a vida do paciente está comprometida, ele está inconsciente e não há ninguém para consentir”, pondera. “Esse não é o caso dos sequenciamentos genéticos. Os pacientes têm o direito de recusar testes médicos nãodesejados e a informação que os testes podem gerar, mesmo que essa informação ofereça um benefício.”

á o oncologista Steven Joffe, do Instituto do Câncer Dana-Farber, que também assina umartigo de opinião sobre o assunto na Science,acredita que as recomendações não ferem aliberdade do paciente. Segundo o médico, tudo se resolve por meio de umaconselhamento em consulta informando ao paciente as possibilidades de resultados, tratamento e monitoramento.

“A decisão do escopo de análise é do médico, ele é quem tem a expertise para saber queanálises clínicas são benéficas para o paciente”, afirma. “Se um paciente está sendoavaliado para uma condição cardíaca por meio de um teste genético e o laboratório encontra indicação de predisposição para o câncer, o paciente deve ser comunicado e isso não é testar sem consentimento; o paciente consente quando aceita fazer o teste.”

Direito de não saber

A oncogeneticista Maria Isabel Achatz, do Hospital AC Camargo, em São Paulo, está deacordo com a recomendação americana. “Podendo ter informações sobre outras doenças, é um absurdo não contar ao paciente e deixar de informar que ele pode fazeralguma coisa pela sua saúde.”

Achatz assinala, contudo, que o paciente tem o direito de se negar a saber o resultado do teste. A médica já passou por essa experiência na clínica, quando uma paciente fez um teste para detectar mutações ligadas ao câncer e desistiu de saber o resultado.

Para a geneticista, cada caso tem que ser avaliado levando-se em conta os benefícios e danos para o paciente e sua família. No caso de detecção de uma mutação que colocaem risco os parentes do paciente, que podem compartilhar dos mesmos marcadores genéticos, Achatz acredita que é dever do médico, se solicitado, informar à família.

“Encontro em um paciente uma mutação VHL, que proporciona 100% de chance de desenvolver tumores até os 50 anos, e ele diz que não quer que ninguém saiba que ele tem essa mutação”, supõe a geneticista. “Se os pais dele ou os filhos me procurarem, eu posso entrar com um processo junto ao Conselho Regional de Medicina para que os parentes saibam e comecem a monitorar o desenvolvimento do câncer.”

De opinião diferente é o também oncogeneticista José Cláudio Casali, do Hospital Erasto Gaertner e da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, que já passou por situação parecida e não revelou o resultado do teste aos parentes a pedido do paciente. Casali frisa que o código de ética médico brasileiro prioriza o direito do paciente sobre o da família.

Segundo o oncogeneticista José Cláudio Casali, o código de ética médico brasileiro prioriza o direito do paciente sobre o da família. ‘O médico não pode passar por cima da decisão do paciente e informar à família’, defende. (imagem original: jayanta behera/ Sxc.hu)

“O médico não tem o direito de introduzir uma informação para um paciente que nãoquer saber, que muitas vezes não se sente preparado, nem pode passar por cima dadecisão do paciente e informar à família”, diz. “A decisão do paciente tem que ser respeitada até porque não se sabe se a mutação vai ou não expressar a doença. Agenética não é determinística e a percepção de risco é muito pessoal. Quando falo que um paciente tem 80% de chance de desenvolver uma doença, ele pode pensar que está entre esses 80% ou entre os 20%.”

Achatz lembra, no entanto, que os testes genéticos mais completos ainda são umanovidade na clínica brasileira. “O teste do exoma traz uma situação completamente nova; temos que rever todo o código ético em relação aos testes genéticos”, afirma.

Além da discussão sobre os limites de decisão do médico e do paciente, os testes genéticos abrem espaço para outros debates, como a seleção genética em caso de exames feitos em fetos e a discriminação que pode haver caso as informações dos pacientes cheguem às empresas de seguros de saúde e vida.

“Essa é uma discussão que temos que levaradiante, é muito importante que hajaregulamentação sobre a genética clínica”, defende Casali. “O Brasil é pioneiro em priorizar a escolha do paciente em pesquisas genéticas, nas quais o paciente tem o direito de escolher para que será usado o material genético que doa e que tipos de resultados quer receber. Mas falta ainda uma decisão para a clínica.”

A terceira revolução

Em entrevista à CH, o biólogo israelense Aaron Ciechanover, laureado com o prêmio Nobel de Química de 2004, fala sobre a era da medicina personalizada, em que os tratamentos serão adaptados a cada paciente com base em seu genoma.

Por: Fred Furtado, Ciência Hoje/ RJ

Segundo Aaron Ciechanover, na terceira revolução da medicina, os medicamentos usados no tratamento de uma doença serão definidos a partir das informações genéticas do paciente. (imagens: Sxc.hu e Flickr/ Be-Younger.com – CC BY-NC-SA 2.0)

Imagine que uma pessoa descubra que está com câncer. Ela se consulta com um médico e lhe entrega um cartão que contém seu perfil genético completo. Após analisar o genoma do paciente e identificar qual mutação deu origem à doença, o médico avaliacom o doente qual a melhor abordagem para o tratamento, selecionando uma drogaque ataque o problema específico e não cause reação adversa.

Esse é o futuro previsto pelo biólogo israelense Aaron Ciechanover, laureado com o prêmio Nobel de Química de 2004 por elucidar o processo de degradação e reciclagem de proteínas. Esse cenário é, para Ciechanover, a terceira revolução da medicina.

Pesquisador do Instituto de Tecnologia de Israel, o biólogo participou em julho do 63º Encontro de Prêmios Nobel em Lindau, na Alemanha, onde falou da era da medicina personalizada, quando as doenças de origem genética não serão tratadas isoladamente, mas sim especificamente para cada indivíduo.

Durante o evento, o químico concedeu esta entrevista à Ciência Hoje, na qual discorreu sobre o conceito da terceira revolução, explicou como ela acontecerá e discutiu os problemas que a disponibilidade da informação genética completa de um indivíduo criará para ele e para a sociedade.

Ciência Hoje: O que é a terceira revolução da medicina?
Aaron Ciechanover: É a era da medicina personalizada, mas a chamo também de a revolução dos quatro ‘P’s: personalizada, previsível, preventiva e participativa. Personalizada significa que o genoma de um indivíduo será sequenciado para adaptar a ele os medicamentos usados no seu tratamento. A doença não será tratada isoladamente, mas sim dentro do contexto daquela pessoa. Seremos capazes de prever as doenças e,assim, preveni-las. E será participativa porque envolverá uma avaliação conjunta do paciente e do médico. A velha medicina, em que o médico detinha todo o poder, deixará de existir. As decisões a serem tomadas envolvem o cerne do corpo e da alma dos pacientes; por isso eles têm que estar envolvidos.

Como será mediada essa revolução?
Ela começou com a capacidade de sequenciar DNA e, depois, todo o genoma humano, mas este foi um projeto de bilhões de dólares que durou vários anos para sequenciar um perfil genético individual. Hoje, já estamos sequenciando o genoma de vários indivíduos e provavelmente, num futuro próximo, poderemos fazê-lo em algumas horas e por algumas centenas de dólares.

Mas o genoma é só começo; precisamos também mapear os perfis proteico e metabólico – o proteoma e o metaboloma. Contudo, mapear por si só não ajuda – saber o caminho do inferno só é útil se você souber como bloqueá-lo. O grande desafio será desenvolver, a partir dessas informações, drogas que, junto com a identificação e caracterização de marcadores moleculares para as várias doenças, modularão a atividade desses alvos biológicos.

Com o perfil genético do paciente e o mecanismo de ação da droga poderemos não apenas escolher o medicamento mais apropriado como também saber se aquelapessoa terá alguma reação adversa. Muitas pessoas morrem de choque anafilático porque não temos como prever esses efeitos colaterais. Só nos Estados Unidos, as reações adversas a medicamentos estão entre a quarta e a sexta causa de mortes, dependendo do estado.

Já estamos na terceira revolução?
Sim, mas não completamente. O tratamento do câncer de mama já leva em conta o perfil genético da paciente. Por exemplo, sabemos que portadoras de uma determinada mutação no receptor de estrogênio podem ser tratadas com o quimioterápico tamoxifeno. Essa droga será inútil para outra mulher que tenha a doença mas não essa mutação.

Não há um único câncer de mama e sim vários. Por isso, estamos sistematicamente identificando todas as mutações envolvidas, agrupando-as em categorias distintas –alterações nos receptores de fator de crescimento, no transporte nuclear etc. – e descobrindo qual é o responsável por aquele câncer específico. Então, em colaboração com um químico, acharemos uma droga que atue especificamente sobre a alteração causada pela mutação. Teremos que triar e sequenciar centenas, milhares de tumores de mama para criar um mapa. Quando isso acontecer, não haverá mais o câncer de mama e sim câncer de mama A, B, C, D e assim por diante. Cada um deles terá um tratamento diferente.

Publicado em 24/09/2013 | Atualizado em 24/09/2013

Fonte: Revista Ciência Hoje

Sensibilidade masculina está escrita nos genes, aponta estudo

 

Certos genes agem como se fossem interruptores mestre do desenvolvimento humano ao garantir que nasçamos com atributos semelhantes (uma cabeça, dois pulmões e dez dedos) em quase todos os casos. Esses genes tendem a serem altamente estáveis e resistentes a fatores ambientais.

Entretanto, um estudo descobriu que o gene responsável pela ativação do desenvolvimento de atributos masculinos é instável, o que torna a rede neural do gênero masculino muito inconsistente.

O gene SRY do cromossomo Y é responsável pela ativação do crescimento dos órgãos sexuais masculinos em embriões humanos (todos os seres humanos são a princípio mulheres em essência). Para estudar o gene, pesquisadores da Universidade Case Western Reserve analisaram famílias cujas filhas tinham herdado um cromossomo Y – em tais casos raros, o SRY não ativa o crescimento dos órgãos sexuais e o embrião com herança genética masculina se torna uma mulher estéril.

Eles descobriram que o SRY é muito vulnerável a fatores ambientais, o que faz com que interrupções mínimas causem alterações significativas no desenvolvimento dos atributos sexuais masculinos. Isso resulta na grande variedade de atributos masculinos relacionados com a testosterona, como massa muscular, agressividade e desenvolvimento da genitália, de acordo com o estudo publicado no periódico The Proceedings of the National Academy of Sciences.

Essa variedade provavelmente tem uma finalidade evolutiva, afirmou o Dr. Michael Weiss, um dos autores do estudo.

– Esta variação tênue é o que está por trás da diferença na liberação de testosterona no útero – afirmou Weiss, o que gera uma grande variedade de estilos e aptidões de gênero, os quais podem ajudar a garantir a sobrevivência de uma comunidade, afirmou Weiss.

FONTE NEW YORK TIMES

Artigo revela mutação genética eficiente contra Alzheimer

São Paulo – A descoberta de uma mutação genética que protege tanto contra a doença de Alzheimer como contra o declínio cognitivo associado ao envelhecimento publicada em artigo no site da Nature, famosa  publicação inglesa de ciência.

De acordo com a revista, a descoberta abre a possibilidade de relações no funcionamento das duas condições e pode representar um alvo em potencial para o tratamento e a prevenção de Alzheimer.

Um padrão nessa doença degenerativa atualmente incurável é a existência de placas amiloides, cuja formação envolve a proteína precursora de amiloide (PPA). Na nova pesquisa, Kari Stefansson, da Faculdade de Medicina da Universidade da Islândia, e colegas analisaram cerca de 2 mil genomas e identificaram uma mutação específica no gene PPA que confere forte proteção contra a doença de Alzeheimer.

De acordo com os cientistas, essa proteção, embora rara, resulta em uma redução de aproximadamente 40% na formação de placas de proteínas. Os autores também verificaram que pessoas mais velhas (com idades entre 80 e 100 anos), sem doença de Alzheimer e que são portadores da mutação apresentam melhor função cognitiva do que aquelas que não têm a mutação.

Os pesquisadores sugerem que a doença de Alzheimer pode representar o extremo do declínio na capacidade cognitiva associado ao envelhecimento.

Segundo os autores do estudo, trabalhos anteriores haviam relacionado mutações no gene PPA com casos de Alzheimer precoce e familiar, mas não com exemplos comuns de desenvolvimento da doença em pessoas não jovens.

Stefansson e colegas apontam que a descoberta apoia hipóteses anteriores de que interferir na produção da PPA – o que pode ser feito com drogas atualmente existentes – pode resultar na proteção contra a doença de Alzheimer.

Por Agência FAPESP

Regra quebrada: código genético não é imutável

Por Marlene Moura (texto)

Equipa de Aveira altera código genético em laboratório

Uma equipa de investigadores da Universidade de Aveiro (UA) quebrou uma das regras sagradas da biologia: o código genético não é imutável. Estes investigadores descobriram que o fungo patogênico Candida albicans utiliza um código genético diferente do dos outros seres vivos e conseguiram compreender como é que este fungo o alterou e, agora, conseguiram realizar a primeira alteração artificial em laboratório.

A investigação dos doutorandos Ana Rita Bezerra e João Simões, sob coordenação de Manuel Santos, professor do Departamento de Biologia da UA e investigador do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (CESAM), decorreu ao longo dos últimos quatro anos e foi agora publicada na «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS).

“Sabia-se que alguns seres vivos alteraram naturalmente o seu código genético naturalmente, mas continuava a pensar-se que em laboratório seria impossível e que o mecanismo mataria as células manipuladas”, refere, ao «Ciência Hoje», Manuel Santos acrescentando que em 2009, quando conseguiram perceberam a estratégia do fungo, procederam da mesma maneira e a experiência foi bem-sucedida.“Em laboratório é possível introduzir alterações artificiais ao código genético da mesma forma que a natureza o fez”, afirma ainda.

O C. Albicans é o quarto microrganismo patogénico mais importante, causando inúmeras infecções e hospitalizações, em particular em indivíduos imunodeprimidos, sendo o tratamento das infecções disseminadas muito problemático e conseguiu alterar as regras do código genético naturalmente.

“O sistema imunitário não reconhece estes fungos alterados da mesma maneira”, mas tornaram-se tolerantes a antibióticos e antifúngicos”, refere o investigador sublinhando ainda que o processo acelera a sua resistência”. Segundo Manuel Santos, esta descoberta demonstra que “o código genético é importante para a resistência a fármacos e dá uma oportunidade de explorar o novo mecanismo dando novas pistas para poder criar novos alvos terapêuticos”.

O código genético define as regras químicas que os seres vivos utilizam na tradução da informação dos seus genes em proteínas e é altamente conservado em todas as moléculas que o implementam durante o processo de biossíntese proteica são das mais antigas que se conhecem.

Investigadores criam fígado funcional com células iPS

Cientistas acreditam que em menos de dez anos se poderá criar fígados para transplantes

A partir de pele humana, um grupo de investigadores conseguiu, pela primeira vez, criar um fígado completo e funcional. Segundo os cientistas, este procedimento abre portas à fabricação de órgãos válidos para serem utilizados transplantes.

Acreditam mesmo que em menos de uma década isso será possível. O estudo está publicado na «Nature».

Em 2006, o cientista japonês Shinya Yamanaka conseguiu criar células iPS a partir de células da pele. A partir daí muitos foram os grupos de investigadores que se dedicaram ao estudo destas células semelhantes às embrionárias, que são capazes de se converter em qualquer tecido, mesmo não procedendo de um embrião.

As células iPS transformaram-se na grande promessa da Medicina Regenerativa para o tratamento e cura de doenças para as quais não há respostas satisfatórias. Yamanaka ganhou mesmo no Nobel de Medicina pelo seu trabalho, o ano passado.

A investigação agora apresentada vem também do Japão, nomeadamente do departamento de Medicina Regenerativa da Cidade Universitária de Yokohama e do Hospital Seirei Sakura.

Para criar o fígado, a equipa cultivou as células iPS com um cocktail formado por células do estroma, células mesenquimatosas da medula óssea e células endoteliais do cordão umbilical. Depois de um cultivo de quatro a seis dias, começaram a estruturar-se num tecido tridimensional e vascularizado.

Depois, o fígado (com uma estrutura semelhantes ao fígado de um embrião humano) foi transplantado num ratinho. Os investigadores queriam testar se era capaz de se gerar um fígado totalmente funcional. Observaram que o fígado continuou a crescer e a funcionar.

Os ratinhos transplantados foram seguidos durante seis meses, não mostrando sinais de desenvolvimento de tumores, um dos riscos a ter em conta com terapia de células embrionárias e que com as iPS também se poderia verificar.

Apesar da importância deste estudo, o transplante para seres humanos necessita ainda de ser optimizado.

Genes podem ter papel importante no sucesso académico

O facto de um aluno terminar os seus estudos ou mesmo concluí-los com distinção, poderá estar parcialmente relacionado com factores genéticos. Segundo um recente estudo publicado no«Developmental Psychology», da Associação Americana de Psicologia, existem três genes ligados ao sucesso na vida académica.

A investigação foi levada a cabo por uma equipa do Departamento de Criminologia e Justiça da Florida State University, que identificou três genes – DAT1, DRD2 e DRD4 – relacionados com a atenção, motivação, violência, capacidades cognitivas e inteligência.

Para chegar a esta conclusão, a equipa liderada por Kevin Beaver recorreu a dados do National Longitudinal Study of Adolescent Health (Add Health), de entre 1994 e 2008, quando os participantes ainda estavam no ensino secundário, até a idade de 24 a 32 anos. Os estudantes e seus responsáveis responderam a questionários, foram entrevistados, e alguns aceitaram oferecer material genético.

Kevin Beaver referiu em entrevista a um diário norte-americano que é óbvio que “nenhum gene vai dizer: A Sally vai terminar a escolar secundária ou o Johnny vai concluir uma licenciatura”. No entanto, segundo o estudo, os genes associados ao interesse pela educação são transportadores de dopamina e receptores de genes – e apesar de toda a gente ter, de alguma forma, diferenças moleculares nos genes, os alelos (formas alternativas do mesmo gene), diferem de pessoa para pessoa. Certos alelos estão ligados a níveis superiores de competências académicas.

A investigação contou com os dados de 1.674 pessoas da base de dados do Add Health. Entre os que tiveram melhor rendimento escolar, a análise mostrou a prevalência de alterações em três genes do sistema dopaminérgico (ligado ao desenvolvimento de processos cognitivos): DAT1, DRD2, DRD4.