Genes do Autismo

Pesquisadores do Centro de Estudos do Genoma Humano (CEGH) deram importantes passos para desvendar o mecanismo genético do transtorno do espectro autista – como é classificado atualmente o autismo.

Eles identificaram mais um dos diversos genes relacionados ao distúrbio comportamental, além de uma desordem genética que pode dar pistas para explicar a dificuldade que os autistas têm em interagir socialmente. Ligado ao Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (USP), o CEGH é um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP.

Os resultados da pesquisa foram apresentados na Escola São Paulo de Ciência Avançada: Avanços na Pesquisa e no Tratamento do Comportamento Autista, realizada no início de janeiro na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).

O evento, realizado no âmbito da Escola São Paulo de Ciência Avançada (ESPCA), modalidade de apoio da FAPESP, foi organizado pelo professor Celso Goyos, do Departamento de Psicologia da UFSCar, em parceria com Caio Miguel, da Universidade do Estado da Califórnia, e Thomas Higbee, da Universidade do Estado de Utah, nos Estados Unidos.

Ao estudar, nos últimos três anos, os cromossomos de cerca de 200 pacientes com autismo atendidos no CEGH, os pesquisadores brasileiros identificaram em três deles uma alteração cromossômica do tipo translocação equilibrada, isto é, a troca entre segmentos cromossômicos sem aparente perda do material genético.

Em um dos três pacientes, observou-se que essa translocação genética provocou o rompimento de um gene, chamado TRPC-6, que atua em um canal de cálcio no cérebro, controlando o funcionamento dos neurônios, em particular, das sinapses neuronais – a comunicação entre os neurônios.

“Imaginamos que, por causa desse desequilíbrio no rearranjo cromossômico dos pacientes com autismo, ele tenha uma menor quantidade dessa proteína TRPC-6, o que faz com que menos cálcio vá para os neurônios”, disse Maria Rita dos Santos e Passos-Bueno, pesquisadora do Centro de Estudos de Genoma Humano da USP, à Agência FAPESP.

“O resultado final dessa alteração genética é um neurônio menos ramificado, que realiza menos sinapses [comunicação entre neurônios]”, explicou.

De acordo com a cientista, essa translocação genética, em que metade do gene TRPC-6, localizado no cromossomo 11, migrou para o 3, aniquilando sua função, é muita rara e dificilmente é encontrada em outros pacientes com autismo.

Porém, a via de sinalização celular comprometida pela mutação de um gene relacionado ao autismo, como a observada no paciente atendido, pode ser comum a outras pessoas afetadas pelo distúrbio neurológico. “Em outros pacientes com autismo, a mutação pode estar em outro gene desta mesma via de sinalização celular”, indicou.

Tratamento personalizado

Segundo Passos-Bueno, alguns dos principais avanços no estudo do autismo nos últimos quatro anos foi a constatação de que o distúrbio neurológico está relacionado a mutações específicas em um ou dois genes, que variam de um paciente para ou outro.

Os desafios para os próximos anos serão estudar as vias de sinalização celular envolvidas pelos genes relacionados ao autismo para que se possa tentar desenvolver alternativas de tratamento.

“Precisamos investigar se os genes relacionados ao autismo de cada paciente estão envolvidos com uma ou mais vias de sinalização celular. Se estiverem envolvidos com várias vias de sinalização, será preciso desenvolver quase que uma droga por paciente. Será um tratamento personalizado”, disse.

Outro desafio a ser superado será entender o funcionamento dos genes possivelmente relacionados ao autismo identificados por seu grupo no Centro de Estudos do Genoma Humano para testar o quão semelhantes são entre eles.

Para isso, o grupo utiliza a tecnologia de iPS, que possibilita que células-tronco da polpa de dente de pacientes autistas sejam induzidas a se tornarem pluripotentes, derivando-se em células de todos os tipos, como neurônios.

Por meio de uma colaboração iniciada na pesquisa sobre o gene TRPC-6 com o brasileiro Alysson Muotri, da Universidade da Califórnia em San Diego, o grupo de pesquisa passou a dominar a técnica e a implantou no CEGH para dar continuidade ao projeto.

Os pesquisadores do centro também pretendem utilizar outros modelos mais simples para estudar o funcionamento dos genes relacionados ao autismo, como em drosófilas e peixe-zebra (Danio renio), antes de partir para modelos mais complexos, como camundongos ou a própria iPS.

“A vantagem desses modelos mais simples é a possibilidade de testar combinações de vários genes e realizar mais de uma mutação para analisar sua relação com o funcionamento neuronal a um custo relativamente mais baixo do que a iPS e o modelos utilizados”, disse Passos-Bueno. 

Fonte:  Agencia FAPESP

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Laboratório Virtual da Embrapa na Alemanha

A Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, terá uma representação do Programa Labex Europa (Laboratório Virtual da Embrapa no Exterior) na Alemanha.

A nova base física será no Forschungszntrum Jülich, uma das mais importantes instituições de pesquisa daquele país, ligada à área de educação alemã. A cooperação entre a Embrapa e o Forschungszntrum Jülich foi fechada por meio de um acordo assinado no dia 20 de janeiro, em Berlim, e prevê a colaboração técnica entre cientistas brasileiros e alemães.

Segundo Luciano Lourenço Nass, coordenador da Coordenadoria de Intercâmbio de Conhecimento (CCI) da Secretaria de Relações Internacionais (SRI) da Embrapa, as pesquisas terão foco na interação planta-ambiente e o seu uso em programas de melhoramento (fenotipagem). Esta linha de conhecimento pode ser aplicada para a adaptação de cultivares a mudanças climáticas, bem como o uso sustentável de recursos naturais. “Os resultados poderão ser usados para projetar sistemas de produção integrados e sustentáveis para a bioeconomia de alimentos/ração e bioenergia”, disse. 

A assinatura do compromisso entre a Embrapa e o Forschungszntrum Jülich contou com a presença da ministra da Agricultura alemã, Ilse Aigner, do ministro da Agricultura do Brasil, Mendes Ribeiro Filho, além do representante do ministério da Educação e Pesquisa da Alemanha, Henk Van Liempt.

O Programa Labex está no âmbito da cooperação científica da Embrapa. Trata-se de um modelo criado pela Empresa que permite aos pesquisadores acompanharem o desenvolvimento científico em áreas estratégicas para o Brasil, identificando organizações e cientistas, com objetivo de aproximá-los das redes de pesquisa e instituições brasileiras. O Labex tem como “missão” desenvolver oportunidades à cooperação em pesquisa agropecuária, sempre de acordo com os interesses do agronegócio brasileiro e dos países parceiros.

O primeiro Labex foi estabelecido em 1998, nos Estados Unidos junto ao Serviço de Pesquisa Agropecuária do Departamento de Pesquisa Agropecuária dos Estados Unidos (ARS/USDA). Chama-se Labex Estados Unidos. Em 2001, a iniciativa se expandiu com a instalação do Labex Europa, em cooperação com a Agropolis, na França. A “sede” fica em Montpelier, tendo extensões no Reino Unido (no Rothamsted Research) e, agora, chega à Alemanha, onde as atividades ocorrerão em parceria com o Forschungszntrum Jülich.

O Labex Coreia está em atividades desde 2010, em Suwon, e tem como parceiro a Agência de Desenvolvimento Rural (RDA) da Coreia do Sul. O Labex China tem inauguração prevista para o segundo semestre de 2012 e está em estudo a instalação do Labex Japão.

Mais informações: www.embrapa.br/a_embrapa/labex

Fonte: Agencia FAPESP

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Compostos Capazes de Induzir Mutações no DNA

Diversos agentes químicos, como aldeídos presentes na fumaça do cigarro ou em poluentes urbanos e industriais, produzem uma série de compostos no organismo humano, conhecidos como adutos, que são capazes de induzir mutações no DNA e podem causar o desenvolvimento do câncer.

Para medir e quantificar esses adutos, que em níveis elevados estão associados a diversos tipos de câncer, pesquisadores do Instituto de Química (IQ) da Universidade de São Paulo (USP) estão utilizando técnicas ultrassensíveis como a espectrometria de massas.

Alguns dos resultados do Projeto Temático, realizado com apoio da FAPESP, foram apresentados no 4º Congresso BrMASS, realizado pela Sociedade Brasileira de Espectrometria de Massas em dezembro, em Campinas (SP).

De acordo com Marisa Helena Gennari de Medeiros, professora do IQ e coordenadora do projeto, seu grupo de pesquisa tem conseguido detectar e quantificar adutos produzidos por aldeídos (eteno adutos) tanto em células humanas em cultura como em tecidos do fígado, cérebro e pulmão de ratos expostos à poluição.

“Dentre as técnicas que têm sido utilizadas, a espectrometria de massas é atualmente a mais importante e eficiente para se detectar como quantificar adutos no DNA”, disse.

O objetivo dos pesquisadores é utilizar esses adutos como marcadores biológicos (biomarcadores) em situações clínicas para detectar o risco de desenvolvimento de um câncer ou para avaliar a exposição a diferentes poluentes urbanos e industriais.

Por meio desses biomarcadores, em uma cidade como São Paulo, onde a população está exposta a diversos poluentes, seria possível avaliar qual deles, especificamente, é o responsável por uma determinada quantidade de adutos no DNA. “Com isso, teríamos uma prova específica de que um determinado poluente realmente afeta a saúde humana”, disse Medeiros.

Utilizando espectrometria de massas combinada com a técnica de marcação isotópica – em que uma substância é “marcada” ao incluir isótopos pouco comuns em sua composição química – os pesquisadores demonstraram a formação de um aduto derivado do acetaldeído.

O estudo indicou que o composto produzido a partir da queima da madeira e do tabaco de cigarro, entre outras fontes, pode ser um marcador biológico de exposição tanto à poluição urbana como para o alcoolismo, que é um dos principais fatores para o surgimento de câncer de boca, garganta e faringe.

Medição de adutos

Parte dos resultados da pesquisa foi publicada no Journal of The American Chemical Society e pode ser usada para explicar os mecanismos associados à exposição ao composto químico e os riscos de câncer.

“Esclarecemos a formação, que era bastante controversa, desse aduto por meio do acetaldeído, produto genotóxico ambiental. O produto formado é um aduto de DNA comprovadamente mutagênico e produzido também pela oxidação metabólica do álcool etílico”, disse Medeiros.

Segundo ela, o interesse pela pesquisa dos etenos adutos começou a ser despertado nas últimas décadas quando surgiram diversos casos de um câncer primário do fígado (hepatocarcinoma) muito raro entre trabalhadores de uma indústria de plástico nos Estados Unidos.

Ao investigar a origem da doença, os especialistas identificaram na época que se devia à exposição dos operários a compostos cancerígenos, como o cloreto de vinila e o uretano, utilizados na fabricação de polímeros.

Em 1992, cientistas conseguiram medir a formação de etenos adutos produzidos por cloreto de vinila em tecidos do fígado, pulmão e rim de ratos e dos trabalhadores da indústria de plástico norte-americana expostos ao composto químico. A partir de então, iniciou-se uma busca por técnicas ultrassensíveis para conseguir medir e quantificar esses adutos in vivo.

“Esses adutos promovem a transição e a substituição de pares de bases do DNA. Já são conhecidos sistemas para repará-los em mamíferos e em extratos de células de ratos”, disse Medeiros.

Atualmente, a cientista coordena outro Projeto Temático com apoio da FAPESP.

O artigo [13C2]- Acetaldehyde Promotes Unequivocal Formation of 1,N2-Propano-2′-deoxyguanosine in Human Cells (doi: 10.1021/ja2004686), de Medeiros e outros, pode ser lido por assinantes do Journal of The American Chemical Society em http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja2004686. 

Fonte: Agencia FAPESP

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Primatas quiméricos são reproduzidos por cientistas

Cientistas conseguiram reproduzir os primeiros primatas quiméricos. Os animais são compostos de uma mistura de células de seis genomas distintos e, segundo os pesquisadores responsáveis pela novidade, estão saudáveis.

Em zoologia, quimerismo ocorre quanto um animal tem duas ou mais populações de células geneticamente distintas com origem em diferentes zigotos. É extremamente raro em humanos. O termo deriva da mitologia grega, na qual quimera é uma figura mítica caracterizada por uma aparência híbrida de dois ou mais animais.

A reprodução foi obtida por cientistas de instituições de pesquisa no Oregon, Estados Unidos, e descrita nesta quinta-feira (05/01) em um artigo no site da revista Cell – sairá como capa na edição de 20 de janeiro da publicação.

Segundo os autores, os resultados do estudo abrem caminho para muitas novas pesquisas com animais. Até então, apenas camundongos e alguns outros quiméricos, como coelhos e ovelhas, haviam sido reproduzidos.

Os primatas quiméricos nasceram após os cientistas terem reunido células de embriões de diferentes macacos-rhesus e aplicado a mistura em fêmeas. As células foram misturadas em embriões em estágio inicial, quando cada célula embriônica é totipotente.

Totipotência é a capacidade de uma única célula, geralmente uma célula-tronco, dividir-se e produzir todas as células diferenciadas no organismo, incluindo os tecidos extraembrionários. As células pluripotentes podem se diferenciar em qualquer tecido, mas não em tecidos extraembrionários nem em organismos inteiros.

“As células não se fundem, mas se mantêm juntas e funcionam conjuntamente de modo a formar tecidos e órgãos. Os resultados abrem possibilidades científicas enormes”, disse Shoukhrat Mitalipov, do Centro de Pesquisa em Primatas da Oregon Health & Science University, que coordenou a pesquisa.

Tentativas anteriores do grupo de Mitalipov de obter macacos quiméricos por meio da introdução de células-tronco embrionárias cultivadas em embriões – um método estabelecido em camundongos – falharam.

Segundo Mitalipov, aparentemente os embriões dos primatas evitam que as células-tronco embrionárias se integrem, como ocorre em camundongos. De acordo com o cientista, a pesquisa indica que células-tronco humanas e de outros primatas mantidas in vitro podem não ser tão potentes como as encontradas em um embrião vivo.

“Precisamos voltar aos fundamentos. Temos que estudar não apenas células-tronco embrionárias em cultura, mas também em embriões. Ainda é muito cedo para fechar o capítulo nessas células”, disse.

“Não podemos modelar tudo em camundongos. Se queremos passar terapias em células-tronco do laboratório para as clínicas e de camundongos para humanos, precisamos compreender o que essas células nos primatas podem ou não fazer”, afirmou.

“Precisamos estudá-las em humanos, inclusive em embriões humanos”, disse Mitalipov, ressaltando que não tem qualquer intenção de produzir quimeras humanas.

O artigo Totipotent but not pluripotent primate embryonic cells contribute to chimeras (doi:10.1016/j.cell.2011.12.007), de Mitalipov e outros, pode ser lido por assinantes da Cell em www.cell.com. 

Fonte: Agencia FAPESP

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