Deficiência intelectual e autismo podem ter causa comum

Doenças como a deficiência intelectual e os transtornos do espectro autista podem ter como causa alterações na mesma via molecular. O resultado de pesquisa foi divulgado no artigo “Molecular Convergence of Neurodevelopmental Disorders”, publicado em outubro com destaque no American Journal of Human Genetics e abre possibilidade de novas abordagens para a forma como entendemos essas enfermidades conhecidas como doenças de neurodesenvolvimento.

“Ao se definir completamente a principal via molecular pela qual essas síndromes ocorrem, uma opção viável é posteriormente focar o tratamento nessa via”, disse Elizabeth Suchi Chen, professora do Departamento de Morfologia e Genética da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp).

Com a pós-doutoranda Carolina de Oliveira Gigek, da mesma instituição, Chen divide a autoria principal do artigo. A professora contou com apoio FAPESP na modalidade Bolsa de Pesquisa no Exterior para realizar a investigação na McGill University, em Montreal, no Canadá.

Essas doenças são relacionadas a alterações moleculares das células neuronais, que formam o sistema nervoso e o cérebro humano, no momento em que o embrião está se desenvolvendo. Para estudar esses efeitos, as pesquisadoras trabalharam com células neuronais fetais de linhagem comercial, produzidas para fins de pesquisa por empresas especializadas.

A equipe também utilizou linhagens de células desenvolvidas no próprio laboratório. Fibroblastos, células da pele, foram reprogramados para se transformar em células precursoras neuronais. Esse trabalho foi executado pela equipe do professor Carl Ernst, do Departamento de Psiquiatria da universidade canadense, que também assina o artigo.

A diferenciação em neurônios teve de ser reproduzida em laboratório e parte das células investigadas teve reduzida a expressão de dois genes específicos, o TCF4 e o EHMT1. “Nos pacientes com doenças agrupadas como síndrome do neurodesenvolvimento, é observada a redução de cerca de 50% da expressão desses genes; por isso, modificamos as linhagens para apresentarem redução semelhante”, disse Gigek.

Após a diferenciação, as células com redução de expressão foram comparadas ao grupo controle, que não sofreu modificações nos genes, para se analisar quais modificações moleculares haviam ocorrido. Para isso, a equipe lançou mão de tecnologia de sequenciamento de última geração.

“O objetivo foi saber quais alterações moleculares seriam decorrentes da redução da expressão desses genes nas células neuronais”, disse Chen. A descoberta foi que, alterados separadamente, esses genes provocaram alterações moleculares semelhantes nessas células. Isso levou à conclusão de que, isoladamente, tanto o TCF4 como o EHMT1 podem gerar alterações moleculares que levam a doenças do neurodesenvolvimento similares. Além disso, observou-se que uma mesma modificação celular pode provocar diferentes enfermidades desse tipo.

De acordo com Chen, até a pesquisa, o que se sabia era que diversas alterações em diferentes genes estavam associadas a doenças do neurodesenvolvimento. “No entanto, observamos que a redução da expressão nesses dois genes levou a uma convergência de alterações moleculares”, disse.

Diferenciação celular prematura

Outra descoberta importante do trabalho foi a relação entre a redução de expressão dos genes estudados nas células neuronais e o fato de elas iniciarem mais precocemente o seu processo de diferenciação.

“As células alteradas parecem apresentar uma diferenciação prematura em relação ao desenvolvimento celular normal, o que poderia ser uma causa do problema”, disse Gigek. A diferenciação celular é o processo em que a célula-tronco adquire as características que definirão sua função no organismo.

O gatilho dessa diferenciação precoce da célula, todavia, não pôde ser confirmado na pesquisa. As pesquisadoras desconfiam que alguns RNAs e microRNAs possam estar envolvidos. “Com base na função do gene, isso pode ser sugerido; porém, serão necessárias outras pesquisas para que a causa seja levantada”, disse a pós-doutoranda.

Os microRNAs associados ao desenvolvimento celular, de acordo com Chen, são um foco interessante para um futuro estudo.

As pesquisadoras explicam que, caso sejam comprovadas a relação deles com a diferenciação prematura e as consequentes doenças de neurodesenvolvimento, poderão ser abertas alternativas de terapias moleculares.

“Caso o problema seja provocado pela superexpressão do RNA, por exemplo, poderiam ser ministrados inibidores para que a célula não seja estimulada a se diferenciar cedo”, exemplificou Gigek. Ela ressaltou, no entanto, que tal terapia ainda dependerá de muito trabalho de pesquisa.

Agora, as pesquisadoras pretendem validar os resultados em outras linhagens de células neuronais, para confirmar os resultados. Também é preciso saber se as alterações moleculares no desenvolvimento humano comportam-se da mesma maneira que as culturas estudadas isoladamente nos modelos. “Por isso, é preciso ainda muito trabalho de pesquisa para confirmar as descobertas, mas o avanço obtido foi considerável”, disse Chen.

O artigo Molecular Convergence of Neurodevelopmental Disorders doi: 10.1016/j.ajhg.2014.09.013), de Elizabeth S. Chen, Carolina O. Gigek e outros, poder ser lido por assinantes do AJHG em http://www.cell.com/ajhg/abstract/S0002-9297(14)00396-6