- Escrito por Lilian Russo
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Pela 1ª vez, cientistas obtêm conjunto de informações genéticas sobre a ELA Destaque
Há quase 200 anos, o anatomista escocês Charles Bell descreveu pela primeira vez uma doença que causava rigidez, espasmos e diminuição dos músculos, piorando rapidamente, até o paciente não conseguir mais falar, engolir ou respirar. No fim da década de 1930, esses sintomas atingiram o famoso jogador de beisebol Lou Gehrig, o que aumentou a atenção sobre a enfermidade que, muito tempo depois, acometeria o astrofísico Stephen Hawking.
“Temos uma visão completamente nova da doença agora”, comemora Tarmo Aijo, pesquisador do Centro de Biologia Computacional do Instituto Flatiron, em Nova York, onde o estudo foi realizado. “A esperança é descobrir o que está causando a ELA e, no futuro, chegar a terapias”, diz. Esse distúrbio neurodegenerativo mata os neurônios do cérebro e da medula espinhal responsáveis pelo movimento voluntário dos músculos. A perda das células especializadas provoca fraqueza, paralisia e, por fim, a morte do paciente.
Embora a causa não seja conhecida, trabalhos anteriores apontaram o papel de fatores genéticos. Porém, até agora a tecnologia disponível limitava o entendimento de como a expressão dos genes — se eles estão ou não ativados — se altera ao longo da progressão da doença.
No novo estudo, os pesquisadores empregaram uma abordagem recentemente desenvolvida por Sanja Vickovic, cientista do Centro de Genoma de Nova York e do Instituto Broad da Universidade de Harvard. O método consiste em colocar finas amostras de tecido em lâminas de vidro, com cada uma delas coberta por 1.007 pequenos pontos. Eles são aproximadamente do tamanho de um ácaro e contêm moléculas que capturam o mRNA — o RNA mensageiro, ou moléculas que transmitem informações genéticas do DNA para o ribossomo e diretamente ligadas à expressão dos genes. O mRNA capturado é então copiado, e uma única sequência genética, ou um “código de barras” que corresponde a pontos específicos na lâmina, é codificada na cópia. Esses “códigos” permitem que os pesquisadores analisem todos os pontos de uma vez e ainda liguem cada molécula de mRNA ao seu local de origem
Amostras
Os cientistas usaram as lâminas para coletar mais de 76 mil medições de expressão gênica de 1,2 mil partes de tecidos da medula espinhal de camundongos. Além disso, realizaram mais de 60 mil medições de expressão gênica de 80 cortes de tecido medular post mortem doadas por pacientes humanos com ELA.
As amostras de camundongos incluíram indivíduos em vários estágios na progressão da doença, permitindo acompanhar a expressão gênica ao longo do tempo. Nas humanas, os pesquisadores compararam a expressão de genes coletados em cada extremidade da coluna. Os sintomas da ELA geralmente aparecem primeiro em uma parte do corpo, eventualmente se espalhando e causando paralisia generalizada. Ao estudar dois locais da medula espinhal de cada paciente, os cientistas foram capazes de visualizar os processos envolvidos na disseminação da patologia da doença.
Com dezenas de milhares de medições, a análise dos dados se mostrou desafiadora. Muitos pontos renderam pouca ou nenhuma informação genética, e não ficou claro como os pesquisadores conseguiram extrair informações interpretáveis da vasta quantidade de dados que geraram. Esses entraves despertaram o interesse de Aijo quando Silas Maniatis, do Centro de Genoma de Nova York, apresentou trabalhos preliminares sobre o estudo em um seminário organizado no Flatiron Institute.