domingo, 10 de agosto de 2014

Nova molécula contra um câncer cerebral

Fonte: veja.abril.com.br
Em julho, eu escrevi sobre uma pesquisa que utilizou vírus modificados contra um tipo de câncer, chamado glioblastoma. Hoje, eu volto a falar desse câncer, devido a sua importância. Como disse antes, o glioblastoma é extremamente agressivo e os tratamentos disponíveis hoje são pouco eficazes. Assim, a sobrevivência dos pacientes gira em torno de 14 meses após o diagnóstico. Por isso, muitos grupos buscam novas formas de tratamento para o glioblastoma. Agora, cientistas chineses descreveram a ação de um composto que é uma nova esperança contra esse câncer. Os resultados foram publicados na revista CNS Neuroscience & Therapeutics.

A molécula, chamada NSC141562 (mas apelidada de BASI), já era conhecida, porém seu efeito sobre o glioblastoma ainda não tinha sido testado. Os pesquisadores viram que o composto reduziu as propriedades cancerígenas das células de glioblastoma em cultura, reduzindo a divisão das células e a sua capacidade de invadir outros tecidos e induzindo a morte celular. Os cientistas também testaram a molécula em camundongos onde o câncer foi induzido. Os animais que foram tratados não perderam peso em decorrência da doença, viveram mais tempo e o tumor cresceu mais devagar.

Mas os chineses foram além e investigaram qual é o método de ação do novo composto. (Malditos asiáticos! Mal posso ver seus movimentos!) Eles descobriram que a molécula diminui a atividade de uma proteína importante para o tumor, chamada de β-catenina. Essa proteína participa de uma das chamadas vias de sinalização, que são as formas como a célula sente os sinais do ambiente onde está e responde a eles de forma apropriada. A β-catenina, especificamente, aumenta a atividade de certos genes e faz como que a célula aumente a sua proliferação. Assim, quando ela está desregulada, as células se dividem mais do que devem (câncer!). Então, o composto impede o funcionamento de β-catenina e reduz o crescimento do tumor.

Como?, se perguntaram os chineses. Eles foram atrás das respostas e descobriram que a molécula altera a quantidade de alguns tipos de RNA (chamados micro RNAs) no interior da célula. Esses micro RNAs são importantes para regular a atividade de muitos genes e, nesse caso, da β-catenina. Mas o interessante é que os pesquisadores descobriram um novo micro RNA, chamado de miR-181d, que é essencial para o tumor. Ele bloqueia a atividade da β-catenina e se sua atividade é aumenta em células do glioblastoma em cultura, ele sozinho reduz a proliferação das células e sua capacidade de invasão, além de causar a morte das células. Mais ainda, esse micro RNAs também reduz o crescimento do tumor em camundongos. Dessa forma, o miR-181d é um novo alvo para ajudar no combate ao glioblastoma.

O BASI ainda não foi testado em humanos, mas nesse primeiro teste pré-clínico não foram observados efeito colaterais nos animais. Muitos outros testes são necessários, mas o fármaco é promissor. Podemos esperar novidades nas farmácias para o tratamento do glioblastoma, talvez em cinco ou 10 anos.

Referência

quinta-feira, 7 de agosto de 2014

Aqui só tem macho!

Fonte: oglobo.globo.com
A malária é hoje a doença infecciosa que mais mata no mundo; ela mata mais que a AIDS e a tuberculose. Cerca de 700 mil pessoas morrem todos os anos em decorrência da doença, principalmente crianças africanas. A conta é simples: uma criança africana morre de malária por minuto! Porém, a malária deveria ser mais fácil de controlar do que a AIDS e a tuberculose. Enquanto as duas últimas são transmitidas de pessoa para pessoa, a malária é obrigatoriamente transmitida por mosquitos. Isso cria dois pontos para enfrentar a doença: o parasita em si e o mosquito. Mas estamos perdendo a batalha. Os medicamentos para combater a doença são antigos e pouco eficientes. E os mosquitos estão cada vez mais resistentes aos inseticidas usados e outros métodos de controle. É urgente que novas formas sejam desenvolvidas.

Nesse ponto, a engenharia genética pode dar uma mão, através da criação de mosquitos transgênicos. Diferentes grupos de pesquisas pelo mundo têm tentado criar mosquitos em laboratório com variados recursos para combater a malária. Entre eles, mosquitos incapazes de transmitir o parasita, mosquitos que morrem quando são infectados ou mosquitos que não se reproduzem. Recentemente, cientistas da Europa publicaram na revista Nature Communications uma nova estratégia: um mosquito macho que só tem filhotes machos.

O sistema de definição de sexo desse mosquito é semelhante ao nosso. O inseto possui um par de cromossomos sexuais (X ou Y): se o indivíduo tem dois cromossomos X, ele é um mosquito fêmea; se ele tem um X e um Y, é macho. Quando as células reprodutoras (ou seja, o ovo da fêmea e os espermatozoides do macho) são formadas, esse par de cromossomos se separa. Todos os ovos têm um cromossomo X, porque a fêmea possui apenas cromossomos X. Já os espermatozoides dos machos são metade X e metade Y. Assim, se um ovo for fecundado por um espermatozoide X, ele vai gerar uma fêmea (XX); se o espermatozoide for Y, o novo mosquito será macho (XY). O que os pesquisadores queriam era alterar esse balanço entre machos e fêmea gerados.

Os pesquisadores já sabiam que o mosquito tem uma enzima que degrada DNA, mas especificamente em regiões no cromossomo X do mosquito. Quando essa enzima era produzida pelos espermatozoides, os com cromossomo Y ficavam de boa na lagoa, porém os com cromossomo X tinham o DNA degrado e morriam. Ou seja, esse mosquito só geraria larvinhas meninos. Mas tinha um problema: a enzima era tão duradora que ela continuava atuando depois da fecundação e degradava também o cromossomo X do ovo. Assim, ela matava também o embrião. Resultado: o mosquito era estéril.

Isso até é legal, pois permitiria a redução da população de mosquitos, já que muitas fêmeas não gerariam novas larvas. Porém, a liberação desses mosquitos transgênicos teria que ser uma rotina. Depois que os da primeira leva morressem, a população voltaria a crescer e novos mosquitos transgênicos teriam que ser produzidos e liberados. Não é uma solução definitiva.

O que os cientistas fizeram então foi modificar a estrutura da enzima, para deixá-la menos eficiente. Eles mudaram algumas letras do gene que produz a enzima, alterando a sua constituição. Com uma estrutura diferente e mais frágil, ela continuava degradando o cromossomo X, porém sua atividade diminuía muito mais rápido que a original. Assim, os pesquisadores esperavam que ela matasse os espermatozoides com cromossomo X, mas não o embrião gerado após a fecundação.

E funcionou! Os mosquitos que têm essa enzima modificada são tão férteis quanto os originais, mas de 70 % a 97 % dos seus filhotes são machos. Os mosquitos ainda não foram liberados na natureza, mas em experimentos em laboratório, em apenas cinco gerações, todos os mosquitos da população eram machos, não tinham mais com quem se reproduzir e morreram.

Essa também não é uma solução definitiva porque simplesmente acabar com uma espécie de mosquito não resolve. Outra espécie de mosquito irá ocupar o espaço da que foi eliminada, e umas 100 espécies de mosquitos pode transmitir malária. Mas essa nova estratégia pode ser combinada com outras para uma maior eficiência no combate à doença.

Referência

GALIZI, R.; DOYLE, L. A.; MENICHELLI, M.; BERNARDINI, F.; DEREDEC, A.; BURT, A.; STODDARD, B. L.; WINDBICHLER, N.; CRISANTI, A. A synthetic sex ratio distortion system for the control of the human malaria mosquito. Nature Communications, v. 5, p. 3977, 2014.

segunda-feira, 4 de agosto de 2014

Para que sequenciar o genoma de um verme?

Fonte: info.abril.com.br
Sequenciar o genoma de um organismo significa “ler” uma monótona e longa lista de “letras”: A, T, C e G. Cada “letra” dessa é, na verdade, uma sigla para indicar um componente do DNA, que uma cadeia de moléculas chamadas nucleotídeos. A indica adenina; T, timidina; C, citidina; e finalmente G significa guanidina. Essa sequência de nucleotídeos é especifica para cada organismo e contém toda a informação genética necessária para que ele viva. E por que é interessante conhecer o genoma dos organismos? Existem vários motivos.

A gente pode se conhecer melhor. O sequenciamento do genoma humano permitiu que encontrássemos genes até então desconhecidos e pedaços inteiros de DNA que ainda não sabemos qual é a função. Várias doenças humanas são causadas por erros, pré-existentes ou adquiridos durante a vida, no genoma. O albinismo e o câncer são exemplos disso. Entender como genoma humano funciona como um todo pode ajudar a curar doenças e combater diversos problemas. Mas não é fácil; embora o genoma humano tenha sido sequenciado há quase 15 anos atrás, muito ainda é desconhecido.

A gente pode entender como a vida funciona. Alguns seres parecem não servir para nada. Por exemplo, o que a mosca-da-fruta Drosophila melanogaster, o verme Caenorhabditis elegans e planta Arabidopsis thaliana têm em comum? Além de não servirem para nada no nosso dia-a-dia, eles são excelentes modelos para os laboratórios científicos. São fácil de criar e se desenvolvem rápido (e cada um tem outras características específicas), o que faz deles os candidatos ideais para estudar o seu grupo (drosófila para os insetos e etc.). Assim, sequenciar os genomas desses seres nos ajuda a entender como a vida funciona no geral e como as espécies evoluíram.

A gente pode melhorar a nossa comida. Diferentes plantas cultivadas na agricultura, como soja, arroz e milho, e diferentes animais criados para produção de alimentos, como vaca, galinha e porco, já tiveram seu genoma sequenciado. Os estudos sobre a composição genética desses organismos podem nos permitir selecionar os melhores indivíduos, de acordo como os nossos interesses. E podemos até modificá-los geneticamente.

A gente pode se proteger de doenças antigas. A malária mata cerca de 700 mil pessoas por ano. A dengue tem 2 bilhões de pessoas sob risco de contrair a doença. 25 % da população da Bolívia pode se infectar com a doença de Chagas a qualquer momento. Em comum, todas essas doenças são transmitidas por insetos. Os genomas dos mosquitos Anopheles gambiae e Aedes aegypti já foram sequenciados, e o genoma do barbeiro Rhodnius prolixus será publicado em breve. As informações obtidas vão permitir que novas estratégias para combater esses insetos e as doenças transmitidas por eles sejam desenvolvidas.

E por que sequenciar o genoma de um verme? Acho que vocês sabem a resposta. Conhecer a fundo todos os genes dos parasitas que causam doenças na gente pode ajudar na descoberta de novos remédios. O genoma do Schistosoma mansoni, que causa a popularmente conhecida barriga-d’água, já é totalmente conhecido.

Recentemente, pesquisadores britânicos publicaram na revista Nature Genetics o sequenciamento de dois vermes, um que infecta humanos (chamado Trichuris trichiura) e um que infecta camundongos e é usado para estudos em laboratório (o T. muris). Cerca de 700 milhões de pessoas estão infectadas com esse parasita no mundo e eles podem causar colite, anemia e disenteria. Avaliando a atividade dos genes identificados, os pesquisadores encontraram diferenças entre vermes machos e fêmeas, além de genes que são específicos para cada estágio do ciclo de vida do organismo. Diferentes proteínas descobertas podem ser alvos para medicamentos que já estão disponíveis nas farmácias e que podem ser uma nova forma de se tratar essa verminose. Os cientistas também investigaram como o sistema imune do camundongo infectado responde a presença do verme, o que ajuda a entender como funciona a relação entre o verme e seu hospedeiro.

Todas essas informações geradas com certeza justificam a necessidade de sequenciar toda a informação genética de um verme.

Referência

FOTH, B. J.; TSAI, I. J.; REID, A. J.; BANCROFT, A. J.; NICHOL, S.; TRACEY, A.; HOLROYD, N.; COTTON, J. A.; STANLEY, E. J.; ZAROWIECKI, M.; LIU, J. Z.; HUCKVALE, T.; COOPER, P. J.; GRENCIS, R. K.; BERRIMAN, M. Whipworm genome and dual-species transcriptome analyses provide molecular insights into an intimate host-parasite interaction. Nature Genetics, v. 46, n. 7, p. 693-700, 2014.