A gerente Grazielle Bellis, o marido e os filhos Rodrigo e Rafael
Imagine chegar a um consultório médico e, em 15 minutos, ter em mãos o seu genoma mapeado. Mais ainda: saber a quais doenças está predisposto. A cena, segundo Salmo Raskin, ex-presidente da Sociedade Brasileira de Genética, está bem perto de se tornar realidade.
No mês passado, cientistas da Universidade de Harvard (EUA) anunciaram uma nova tecnologia que permite mapear o genoma humano em apenas 15 minutos e por US$ 1.000. A tecnologia deve chegar ao Brasil em, no máximo, três anos, diz Raskin. Segundo ele, a tendência é que a tecnologia fique cada vez mais barata e precisa.
Há cerca de dez anos, o teste genético para doenças específicas parecia ficção. Hoje, é praticamente um procedimento padrão na medicina. Nos EUA, já existem empresas que oferecem o mapeamento genético completo por cerca de US$ 10 mil. Mas os resultados ainda são imprecisos, e o diagnóstico, demorado, explica Thiago Pitangui, diretor geral do laboratório Genetika, de Belo Horizonte.
Segundo o geneticista Sergio Danilo Pena, professor da UFMG, o Laboratório de Genômica Clínica na Faculdade de Medicina da UFMG, na capital mineira, já faz análises de genomas humanos completos no nível de pesquisa.
Em 2000 - quando o sequenciamento do genoma humano foi concluído após dez anos, e a um custo de US$ 3 bilhões -, a artista plástica Rossana Jardim, 53, teve que ir ao laboratório acadêmico mais especializado do país, em São Paulo, para saber se era portadora do gene da distrofia muscular. Seu irmão havia morrido com a doença, e ela temia que seu futuro bebê tivesse o gene. "Naquela época, precisamos participar de um projeto de pesquisa", lembra.
A gerente financeira Grazielle Bellis, 34, sofreu durante os três primeiros anos de vida do filho Rodrigo, 7, que tinha sérios problemas alimentares e vivia doente. Grazielle visitou dezenas de especialistas e fez centenas de exames, até que um médico recomendou o teste genético. O DNA de Rodrigo indicou a presença de um gene associado à intolerância à frutose. Hoje, ele é um garoto saudável. "A única restrição é a ingestão de frutas e doces", comemora Grazielle. "Se não fosse diagnosticado, o garoto poderia ter falência renal ou hepática", diz Pitangui.
Cerca de 2.000 doenças já são identificadas por testes genéticos - como hemofilia e distrofia muscular -, mas muitas ainda não têm sequer prevenção. Por isso, o estudante de economia André Medina, 24, não quer saber se herdou o gene de uma doença degenerativa que acometeu seu pai. "Prefiro não saber o meu futuro".
Conduzida pelo neurologista Dr. Patrick Cossette, a equipe de investigação descobriu uma mutação grave do gene sinapsina (SYN1) em todos os membros de uma grande família franco-canadense que sofre de epilepsia, incluindo indivíduos que também sofrem de autismo. Este estudo também inclui uma análise de duas coortes de indivíduos de Quebec, que permitiu identificar outras mutações no gene SIN1 entre 1% e 3,5% das pessoas que sofrem respectivamente de autismo e epilepsia, quando vários transportadores da mutação SYN1 apresentaram sintomas de ambos os transtornos.
"Os resultados mostram, pela primeira vez o papel do gene SYN1 no autismo, além de epilepsia, e vem reforçar a hipótese de que uma desregulação da função da sinapse, pois desta mutação é a causa de ambas as doenças ", observa Cossette, que também é professor da Faculdade de Medicina da Université de Montréal. Acrescentou que "até agora, nenhum estudo genético em seres humanos demonstrou isto."
As diferentes formas de autismo são geralmente de origem genética e quase um terço das pessoas com autismo também sofrem de epilepsia. A razão para essa comorbidade é desconhecida. O gene da sinapsina tem um papel crucial na formação da membrana que envolve os neurotransmissores, também conhecido como vesículas sinápticas. Estes neurotransmissores asseguram a comunicação entre os neurônios. As mutações de outros genes envolvidos no desenvolvimento das sinapses (a junção entre dois neurônios funcionais) foram encontradas em autistas, mas este mecanismo da epilepsia em humanos nunca foi provado até ao presente estudo
Montréal, le 8 avril 2011 - Des chercheurs du Centre de recherche du CHUM (CRCHUM) ont identifié pour la première fois un nouveau gène qui prédispose à la fois à l'épilepsie et à l'autisme.
L’équipe dirigée par le Dr Patrick Cossette, neurologue, a ainsi retrouvé une mutation sévère du gène de la synapsine (SYN1) chez tous les membres d'une grande famille d'origine canadienne-française avec d'épilepsie, incluant des individus souffrant également d’autisme. Cette étude comporte également l'analyse de deux cohortes d’individus du Québec. Ceci a permis d’identifier d’autres mutations dans le gène SYN1 chez 1 % et 3,5 % des personnes atteintes d'autisme et d'épilepsie, respectivement, alors que plusieurs porteurs des mutations SYN1 présentaient des symptômes des deux maladies.
«Ces résultats démontrent pour la première fois le rôle du gène SYN1 dans l'autisme, en plus de l'épilepsie, et renforcent l'hypothèse qu'un dérèglement de la fonction des synapses par cette mutation est la cause des deux maladies», souligne le Dr Patrick Cossette, également professeur à la Faculté de médecine de l'Université de Montréal. Aucune étude génétique chez l'humain n'avait jusqu'à date démontré ceci», ajoute-t-il.
Les différentes formes d'autisme sont souvent d'origine génétique et près d'un tiers des personnes atteintes souffrent également d'épilepsie. La raison de cette comorbidité demeure inconnue. Le gène de la synapsine joue un rôle primordial dans la formation de l'enveloppe des neurotransmetteurs, que l'on appelle également vésicules synaptiques. Ces neurotransmetteurs assurent une bonne communication entre les neurones. Des mutations dans d’autres gènes impliqués dans la formation des synapses (zone fonctionnelle entre deux neurones) avaient été retrouvées chez les autistes, mais ce mécanisme n'avait pas été prouvé jusqu'à ce jour dans l'épilepsie chez l'humain.
Cette étude, dont les résultats ont été publiés dans la dernière version en ligne de Human Molecular Genetics, fournit ainsi la clé d'une cause commune de l'autisme et de l'épilepsie. Ces résultats permettront de mieux comprendre la physiopathologie de ces maladies dévastatrices qui pertubent gravement le développement du cerveau et auront un impact sur l’élaboration de nouvelles stratégies de traitement.
Quelques chiffres au sujet de l'autisme et de l'épilepsie au Canada Les troubles envahissants du développement aussi appelés troubles du spectre de l’autisme, regroupent cinq diagnostics : l’autisme qui est le plus connu, le syndrome de RETT, le désordre désintégratif de l’enfance, le syndrome d’Asperger et le trouble envahissant du développement non spécifié. On estime que le taux de prévalence de l’ensemble des troubles envahissants du développement pourrait atteindre 60 à 70 personnes, dont 10 enfants, sur 10 000 au Canada. Quant à l'épilepsie, elle touche environ 85 personnes sur 10 000 au pays. Il existe plusieurs types de crise et de syndromes épileptiques.
À propos de l'étude :SYN1 loss-of-function mutations in ASD and partial epilepsy cause impaired synaptic function. Anna Fassio, Lysanne Patry, Sonia Congia, Franco Onofi, Amélie Piton, Julie Gauthier, Davide Pozzi, Mirko Messa, Enrico Defranci, Manuela Fadda, Anna Corradi, Pietro Baldelli, Line Lapointe, Judith St-Onge, Caroline Meloche, Laurent Mottron, Flavia Valtorta, Dang Khoa Nguyen, Guy A. Rouleau, Fabio Benfenati. Human Molecular Genetics.
Ainda falta muito para recuperar cérebro inteiro, diz pesquisador.
Estudo mostra base biológica de doença altamente estigmatizada.
Do G1, em São Paulo
O biólogo molecular e colunista do G1 Alysson Muotri e cientistas brasileiros conseguiram transformar neurônios de portadores de um tipo de autismo conhecido como Síndrome de Rett em células saudáveis. Trabalhando nos Estados Unidos, os pesquisadores mostraram, pela primeira vez, que é possível reverter os efeitos da doença no nível neuronal, porém os remédios testados no experimento, realizado em laborátorio, ainda não podem ser usados em pessoas com segurança.
Muotri, pós-doutor em neurociência e células-tronco no Instituto Salk de Pesquisas Biológicas (EUA) e professor da Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego, trabalhou com os também brasileiros Cassiano Carromeu e Carol Marchetto. O estudo sai na edição de sexta-feira (12) da revista científica internacional “Cell”.
Assista ao vídeo ao lado com explicações do próprio cientista.
Para analisar diferenças entre os neurônios, a equipe fez uma biópsia de pele de pacientes autistas e de pessoas sem a condição. Depois, reprogramou as células da pele em células de pluripotência induzida (iPS) – idênticas às células-tronco embrionárias, mas não extraídas de embriões. “Pluripotência” é a capacidade de toda célula-tronco de se especializar, ou diferenciar, em qualquer célula do corpo.
A reprogramação genética de células adultas é feita por meio da introdução de genes. Eles funcionam como um software que reformata as células, deixando-as como se fossem de um embrião. Assim, as iPS também podem dar origem a células de todos os tipos, o que inclui neurônios.
Como os genomas dessas iPS vieram tanto de portadores de autismo como de não portadores, no final o trio de cientistas obteve neurônios autistas e neurônios saudáveis.
Comparação, conserto e limitações
Comparando os dois tipos, o grupo verificou que o núcleo dos neurônios autistas e o número de “espinhas”, as ramificações que atuam nas sinapses – contato entre neurônios, onde ocorre a transmissão de impulsos nervosos de uma célula para outra – é menor.
Identificados os defeitos, o trio experimentou duas drogas para “consertar” os neurônios autistas: fator de crescimento insulínico tipo 1 (IGF-1, na sigla em inglês) e gentamicina. Tanto com uma substância quanto com a outra, os neurônios autistas passaram a se comportar como se fossem normais.
“É possível reverter neurônios autistas para um estado normal, ou seja, o estado autista não é permanente”, diz Muotri, que escreve no blog Espiral. “Isso é fantástico, traz a esperança de que a cura é possível. Além disso, ao usamos neurônios semelhantes aos embrionários, mostramos que dá para fazer isso antes de os sintomas aparecerem.”
Os resultados promissores, porém, configuram o que é chamado no meio científico de “prova de princípio”. “Mostramos que a síndrome pode ser revertida. Mas reverter um cérebro inteiro, já formado, vai com certeza ser bem mais complexo do que fazer isso com neurônios numa placa de petri [recipiente usado em laboratório para o cultivo de micro-organismos]”, explica o pesquisador.
Entre as barreiras que impedem a aplicação prática imediata da descoberta está a incapacidade do IGF-1 de chegar ao alvo. “O fator, quando administrado via oral ou pela veia, acaba indo muito pouco ao cérebro. Existe uma barreira [hematocefálica] que proteje o cérebro, filtrando ingredientes essenciais e evitando um ataque viral, por exemplo. O IGF-1 é uma molécula grande, que acaba sendo filtrada por essa barreira”, afirma Muotri. “Temos de alterar quimicamente o IGF-1 para deixá-lo mais penetrante.” Além disso, tanto o fator quanto a gentamicina são drogas não específicas, portanto causariam efeitos colaterais tóxicos se aplicadas em tratamentos com humanos.
"É possível reverter neurônio autista para um estado
normal, ou seja, o estado autista não é permanente",
diz Alysson Muotri. (Foto: cortesia UC San Diego)
Síndrome de Rett
O foco do estudo foi a chamada Síndrome de Rett, uma doença neurológica que faz parte do leque dos autismos. “Leque” porque o autismo não é uma doença única, mas um grupo de diversas enfermidades que têm em comum duas características bastante conhecidas: deficiências no contato social e comportamento repetitivo.
No caso dos portadores de Rett, há um desenvolvimento normal até algo em torno de seis meses a um ano e meio de idade. Mas então começa uma regressão. Além das características autistas típicas, neste caso bem acentuadas, eles vão perdendo coordenação motora e rigidez muscular.
Essa síndrome foi escolhida para o trabalho de Muotri, Carromeu e Marchetto porque tem uma causa genética clara – mutações no gene MeCP2 – e porque afeta os neurônios de forma mais acentuada, facilitando comparações e verificações de reversão.
“Talvez a implicação mais importante desse nosso trabalho é o fato de que os neurônios derivados de pessoas com autismo mostraram alterações independentemente de outros fatores. Isso indica que o defeito foi autônomo. Por isso, esse dado deve contribuir para reduzir o estigma associado a doenças mentais”, comemora Muotri. “Você não fica autista porque sua mãe não te deu o amor necessário ou porque seus pais foram ruins.”
Utilidade das iPS
Lygia da Veiga Pereira, doutora em Ciências Biomédicas e chefe do Laboratório Nacional de Células-Tronco Embrionárias (LaNCE) da USP, saudou a pesquisa: "É mais um trabalho que mostra a enorme utilidade das células iPS, não como fonte de tecido para terapia celular, mas como modelo para pesquisa básica, para entender os mecanismos moleculares por trás de diferentes doenças que tenham forte base genética."
Lygia faz uma ressalva sobre as características muito específicas da Síndrome de Rett. Como a disfunção é exclusivamente associada a uma mutação genética, ficam de fora os fatores ambientais que desencadeiam o autismo.
Ainda segundo a especialista, os resultados obtidos por Muotri também realçam "o que brasileiros podem fazer trabalhando com infraestrutura e agilidade para conseguir reagentes, por exemplo, e interagindo com uma comunidade científica de grande massa crítica".
Lembrando que já falamos do trabalho de Alysson Muotri aqui no blog!
Cientistas da Universidade da Pensilvânia detectaram pequenas mudanças genéticas que parecem ter um forte impacto na probabilidade de um indivíduo desenvolver o autismo e outras doenças relacionadas, como a síndrome de Asperger.
As mudanças influenciam genes que ajudam a formar e manter conexões entre as células do cérebro.
O estudo destacou em particular uma variante genética comum, que, se "consertada", poderia diminuir os casos de autismo em 15%.
Pesquisas anteriores já relacionou outras variantes genéticas ao autismo, mas todas elas são relativamente raras.
Proteínas
Para o atual estudo, os pesquisadores analisaram mais de 10 mil pessoas, buscando no genoma humano as pequenas diferenças entre as pessoas que sofrem de autismo e aquelas que não apresentam o problema.
Eles encontraram muitas variantes genéticas normalmente associadas ao autismo - todas elas apontavam para genes específicos do cromossomo 5, que controla a produção de proteínas que ajudam as células a se manterem juntas e a realizar as conexões nervosas.
Uma variante, entretanto, ligada a um gene chamado CDH10, está presente em mais de 65% dos casos de autismo, e os pesquisadores calcularam que solucionando esta mudança seria possível cortar o número de casos em 15%.
Segundo os cientistas, o autismo também está relacionado, com menos intensidade, a um grupo de cerca de 30 genes que produzem proteínas que ajudam as células cerebrais a migrar para os lugares certos e a se conectarem às células vizinhas.
Outras mudanças genéticas notadas pelos pesquisadores ocorrem em genes envolvidos em um sistema de "reciclagem" celular que provavelmente assegura que essas proteínas atuem em perfeita ordem.
Complexo
Hakon Hakonarson, chefe da equipe de pesquisadores, reconheceu que a genética por trás do autismo é complexa.
"Outros pesquisadores da doença já sugeriram que ela ocorre por causa das conexões anormais entre as células cerebrais durante o desenvolvimento da criança ainda nos primeiros estágios da vida. Por isso, nos sentimos obrigados a encontrar provas de que mutações em genes envolvidos nas conexões cerebrais aumentam o risco de uma criança desenvolver o autismo", afirmou.
"Mas provavelmente cada gene contribui um pouco para o risco, e cada um interage com outros genes e com fatores externos para desencadear a doença."
Segundo Simon Baron-Cohen, especialista em autismo da Universidade de Cambridge, na Grã-Bretanha, até hoje já foram identificados 133 genes que podem estar ligados à doença. Mas, para ele, ainda são necessários novos estudos para se descobrir como eles interagem entre si e com o ambiente externo.
"O quebra-cabeças está sendo montado pouco a pouco, e a ciência do autismo está acelerando de maneira promissora", afirmou.
O autismo e doenças relacionadas afetam a interação social, a capacidade de comunicação e o comportamento.
Uma pesquisa da Universidade de Cambridge publicada nesta segunda-feira pode abrir caminho para o diagnóstico pré-natal de autismo. Por outro lado, o estudo deve trazer consigo uma série de controvérsias, sobretudo a respeito da possibilidade de aborto nesses casos. Cientistas liderados pelo professor Simon Baron-Cohen, uma autoridade mundial no assunto, acompanharam 235 crianças desde antes do nascimento até os oito anos de idade. Eles concluíram então que altos níveis de testosterona no líquido amniótico de mulheres grávidas estava associado a sintomas de autismo na infância. Os resultados da pesquisa podem servir de base para o desenvolvimento de uma amniocentese (usada para detectar síndrome de Down) para identificar casos de autismo ainda na barriga da mãe. Mas a possibilidade de realizar esse tipo de teste traz outros questionamentos: "Se existisse um pré-natal para autismo, seria desejável?", pergunta o próprio Cohen. O professor levanta a questão principalmente devido ao conceito que se tem de autismo. Caracterizado pelo desligamento da realidade exterior e pela criação de um mundo autônomo, a condição é muitas vezes associada à genialidade e a um grande poder de concentração responsável por habilidades extraordinárias em matemática e música. No entanto, a outra faceta do distúrbio traz crianças incapazes de se comunicarem e forçadas a viver em instituições especializadas. Um possível exame pré-natal para diagnosticar autismo não poderia, a princípio, identificar para qual desses extremos seria levada a criança. Por isso, Cohen avalia que é preciso começar a debater a questão. "O que nós perderíamos se crianças autistas fossem eliminadas da população? Existe um teste para a síndrome de Down que é permitido e os pais exercem o seu direito de optar pelo aborto. Mas autismo é frequentemente associado ao talento. É uma condição diferente", ressalta.
Fiz esta pequena compilação de notícias sobre estudos genéticos do autismo para que não esqueçamos que pesquisas estão em andamento! Cada resposta obtida é importante e temos de estar informados!
Cientistas da Universidade de São Paulo (USP) ligados ao Projeto Genoma estão fazendo pesquisas para compreender o funcionamento dos neurônios nos portadores da síndrome de autismo. Os pesquisadores já conseguiram decifrar três genes relacionados à ocorrência de autismo. Os estudos dos cientistas foram publicados no começo deste ano na revista científica Brain Research.
Conforme a bióloga Maria Rita Santos e Passos Bueno, do Centro de Estudos do Genoma Humano (Departamento de Genética e Biologia Evolutiva - Instituto de Biociências), "já há um consenso internacional de que o autismo depende de fatores genéticos. Acredita-se que há vários genes que possam estar associados ao autismo".
Segundo ela, o autismo é uma doença complexa e heterogênea, causada por diversas alterações genéticas. "Algumas formas de autismo são associadas a síndromes genéticas bem estabelecidas, como por exemplo, a síndrome do 'x frágil' alteração do cromossomo x, que é uma síndrome relacionada ao retardo menta" afirma.
Estudo desenvolvido pela equipe da bióloga com mais de 250 portadores de autismo verificou a recorrência de variações entre a quantidade de receptores de serotonina e a própria substância (que atua como neurotransmissora e está relacionada com emoções e com o sono). De acordo com Maria Rita Bueno, verificou-se a disponibilidade de mais serotonina do que de receptores. Há mais "chaves" que "fechaduras", simplifica.
"Possivelmente, há muitos mecanismos genéticos que podem levar ao autismo. Casos que podem ser determinados por erros em genes específicos ou por pequenas variações que estão no genoma que chamamos de SNPs. Vários desses SNPs em alguns genes levam ao autismo" explica a bióloga.
Os pesquisadores da USP conseguiram verificar variações e decifrar três genes relativos à síndrome do autismo (neurogulin 3; neurogulin 4 e shank 3).
A revista científica Nature Genetics publicou resultados de uma mega pesquisa com a colaboração de vários países, tendo encontrado uma série de variações no material genético das pessoas com autismo, bem como alguns resultados promissores.
O autismo é uma complexa desordem neurológica com um amplo espectro de sintomas que variam de indivíduo para indivíduo. Atualmente, não existe um diagnóstico unânime entre todos os pacientes, mas na maior parte dos casos inibe o doente de se comunicar e desenvolver laços sociológicos. Em muitos casos é observado um comportamento agressivo e o surgimento de obsessões pelo afetado. Sabe-se, através de pesquisas realizadas na Califórnia, EUA, que os autistas tem inflamações que são localizadas em regiões específicas da cabeça (para mais detalhes consultar nossos acervos). A doença permanece por toda a vida e as crianças autistas apresentam um QI muito baixo. Não há testes laboratoriais ou de imagem que possam diagnosticar o autismo. Assim o diagnóstico deve ser feito clinicamente, por meio de uma entrevista e pelo histórico do paciente, sendo diferenciado da surdez, dos problemas neurológicos e do retardo mental. A Fonoterapia, terapia ocupacional e fisioterapia são muitos dos tratamentos a que os autistas podem recorrer. Contudo, houve um aumento significativo nas pesquisas genéticas sobre o autismo na última década, nas quais já foram apresentados resultados de genes mais susceptíveis, as formas esporádicas de autismo, bem como a estruturação familiar de autismo. A identificação da susceptibilidade de genes ao autismo irá não só permitir a produção de melhores medicamentos que ajudem na qualidade neuro-comportamental de crianças, como permitirá de igual forma traçar diagnósticos pré-natais. Nos EUA, uma em cada 166 crianças é autista, com uma expressão quatro vezes superior no sexo masculino.
O Projeto Genoma do autismo, considerado um projeto de larga escala, envolve 120 pesquisadores de 19 países, com 50 Instituições participantes entre as quais o National Alliance for Autism Research, Autism Speaks e o National Institutes of Health (NIH). Nesta publicação a equipe com dados de 1.168 famílias (com pelo menos dois membros autistas em cada uma delas), conseguiu identificar uma região do cromossomo 11 que poderá estar ligada ao transtorno do autismo. Identificaram um gene chamado neurexin 1, que acredita-se ser importante na comunicação e no contato entre neurônios, entre genes do genoma e outras regiões do organismo. A neurexin descoberta, tem um importante papel dentro de um grupo especial chamado de neurônios glutamato, sendo que estes genes afetam seu desenvolvimento e função, sugerindo que os mesmos têm um papel crítico no espectro de desordem do autismo.
Os pesquisadores da Universidade de Pittsburgh, nos EUA, conjuntamente com os outros laboratórios que participam do projeto, analisaram o material minuciosamente e procuram ausências e/ou até mesmo duplicações na informação genética. Muitas vezes essas falhas não são necessariamente prejudiciais, porém podem aumentar o risco de autismo quando manifestadas de certa forma. A partir do exame de DNA sobre a variação do número de cópias, ou análise microscópica de inserções ou deleções, os cientistas acreditam estar mais perto da fonte do problema.
Esta primeira fase do Projeto consiste na caracterização do genoma, utilizando diferentes técnicas para analisar o DNA das famílias, entre elas o SNP array e marcadores do tipo microssatélites. O SNP array é um tipo de microarray de DNA na qual é usado para detectar polimorfismos dentro de uma população. Um SNP é a principal variação no genoma - existem cerca de 5-10 milhões de SNPs no genoma humano. Os SNPs são altamente conservados através da evolução e dentro de uma população e desta forma um mapa de SNPs serve como um excelente mapa genético para as pesquisas. Por conseguinte, a técnica de microssatélites, SSR, baseia-se no uso de dois pares de primers e da reação de PCR para detectar variações em locos de seqüências repetitivas. Seqüências repetitivas simples (microssatélites) são seqüências de nucleotídeos (um, dois, três ou quatro nucleotídeos) que se repetem inúmeras vezes lado a lado na fita de DNA. O conteúdo informativo de um loco SSR é bastante alto justamente por se tratar de seqüências de alta taxa evolutiva. SSR apresenta-se como uma ferramenta extremamente eficiente na identificação e diferenciação de indivíduos.
Estes pesquisadores esperam analisar um total de 1500 amostras criando um mapa genético o mais completo possível, e com todos os intervalos críticos. O foco será identificar a exata variação nucleotídica entre os genes que levam a essa pré-disposição para o autismo. O Projeto pretende responder questões sobre os mecanismos patofisiológicos do autismo. “Esta é a maior e mais ambiciosa tentativa de localizar os genes que conferem a vulnerabilidade ao autismo”, disse o diretor da NIH, Elias A. Zerhouni. “Este projeto revelará pistas que terão influência nas pesquisas sobre o autismo nos próximos anos”, concluiu Zerhouni. O porta-voz da Sociedade Nacional do Autismo do Reino Unido, Benet Middleton, frisou que “podemos estar muito felizes com estes resultados, mas é prematuro dizer que soluções imediatas em diagnósticos existirão já no próximo ano”. A segunda fase do projeto seguirá as diretrizes traçadas pelos resultados finais do primeiro, segundo comentou o Dr. Bernie Devlin.
Uma equipe de cientistas do Wellcome Trust Centre for Human Genetics, pertencente à Universidade de Oxford, Inglaterra, por meio de um estudo, mostrou a existência de uma ligação genética funcional entre diferentes desordens prejudiciais ao desenvolvimento da linguagem. O resultado dessa pesquisa foi publicado na edição deste mês do New England Journal of Medicine.
O artigo revela a descrição do isolamento de um novo regulador-alvo, o gene FOXP2 ("forkhead box P2”), que possui funções neurais. Este gene mostrou evidências de associação a deficiências relacionadas à linguagem – o que ficou claro ao observar danos nesse tipo de função em um grande número de famílias. Estudos realizados com mutações já conhecidas em seres humanos e em camundongos mostraram fortes evidências de que o FOXP2 regula a função de genes envolvidos no desenvolvimento de diversos tipos de tecidos, como o cerebral. Os pesquisadores sabem que a ocorrência de mutações raras no gene FOXP2 tem como efeito uma desordem na fala e na linguagem. Estima-se que aproximadamente 2% dos indivíduos que possuem uma dispraxia verbal carregam uma mutação pontual nesse gene. Outra informação importante, da qual os pesquisadores têm conhecimento, é a de que uma mutação no FOXP2 não constitui necessariamente um fator de risco para a ocorrência de danos na linguagem.
A hipótese sustentada pelos cientistas é a de que rotas neurais distantes do FOXP2 influenciam fenótipos mais comuns, como os danos específicos na linguagem. Para testar essa hipótese, regiões genômicas ligadas ao FOXP2 foram rastreadas, através da técnica de imunoprecipitação da cromatina. Os pesquisadores conseguiram investigar, com mais precisão, um gene específico que apresentava maiores chances de influenciar na linguagem. A partir daí, foram testadas as associações entre os polimorfismos de nucleotídeos simples (single-nucleotide polymorphisms, SNPs), no gene FOXP2, e as deficiências na linguagem em 184 famílias.
Os resultados obtidos mostraram uma ligação entre o FOXP2 e o gene contactin associated protein-like 2 (CNTNAP2, sigla em inglês). O CNTNAP2 codifica uma proteína da família neurexin, que atua como molécula de adesão celular e como receptora de diferentes tipos de substâncias, no sistema nervoso de vertebrados. Esse gene está associado a uma desordem ligada ao espectro autismo (autismo), porém com uma quantidade muito pequena de casos ocorridos. Além dessa doença, esse gene pode estar vinculado à outra enfermidade, conhecida como dano de linguagem específica (specific language impairment, SLI). Os pesquisadores realizaram a análise dos SNPs do CNTNAP2, em crianças que desenvolveram um dano específico de linguagem. O que despertou a atenção dos pesquisadores foi o fato de uma região desse gene coincidir com uma área associada ao atraso no desenvolvimento da linguagem, em crianças com autismo. Esse transtorno caracteriza-se por apresentar alterações na qualidade da comunicação, na interação do indivíduo com a sociedade e na capacidade de usar a imaginação, ocorrendo antes dos 3 anos de idade. O autismo pode ser chamado de espectro autista.
A partir dos resultados obtidos, foi possível, aos pesquisadores, concluir que as rotas de ligação entre os genes FOXP2 e CNTNAP2 oferecem um mecanismo que vincula duas síndromes clinicamente diferentes, relacionadas a problemas na linguagem.
Determinados tipos de inflamações, presentes nos tecidos cerebrais, podem estar intimamente ligadas ao autismo, de acordo com estudo realizado recentemente por pesquisadores da Universidade John Hopkins, na Califórnia (EUA).
A pesquisa mostra que o cérebro de algumas pessoas autistas possui claros sinais de inflamação, sugerindo uma relação entre a doença e a ativação do sistema imune do indivíduo. Não se sabe, no entanto, se estas inflamações poderiam ser a causa ou apenas um efeito decorrente das alterações no cérebro dos autistas.
“Os estudos reforçam a teoria de que a resposta imune no cérebro está envolvida com autismo, mas ainda não é claro se a inflamação é uma conseqüência da doença ou uma causa dela, ou ambos”, diz o Dr. Carlos Pardo-Villamizar, um dos autores do estudo. Mesmo assim, a pesquisa deverá servir como referência para o desenvolvimento de novos tratamentos, afirmou o pesquisador. Os cientistas já haviam encontrado indícios de que o sistema imune estava ligado à doenças, mas nada que pudesse comprovar a teoria. “Desta vez, ao invés de observarmos o sistema imune como um todo, nos focamos nas respostas imunes do sistema nervoso, um conjunto menor e relativamente fechado”, disse Villamizar. Resultados “As descobertas sugerem que a inflamação é localizada em regiões específicas da cabeça, e não causada por anormalidades do sistema imunológico fora do cérebro”, explicou a Dra. Diana L. Vargas, líder da equipe de pesquisas. Agora, a médica e seus colegas procuram estudar como a herança genética de pacientes e famílias pode influenciar as reações no cérebro dos autistas.
Na pesquisa, os médicos examinaram tecidos de diferentes regiões do cérebro em onze pessoas que possuíam autismo -mortas em acidentes, com idades entre cinco e 44 anos. Eles também mediram os níveis de duas proteínas características do sistema imune -as chemoquinas e as citoquinas- em seis pacientes vivos, portadores de autismo, com idades entre cinco e doze anos.
Comparados com o cérebro de pessoas normais, os cérebros dos autistas apresentavam processos inflamatórios em diversas regiões, produzidos por células conhecidas como microgliais e astrogliais. Estas células, que fazem parte do sistema nervoso, auxiliam na fixação dos neurônios e na retirada de detritos resultantes de inflamações, lesões ou doenças.
Além disso, os pesquisadores descobriram que os níveis das proteínas eram muito maiores nos autistas do que em pessoas comuns. As citoquinas e chemoquinas são encontradas no Líquor Cérebroespinhal – a substância que recobre e protege o cérebro e medula espinhal.
A doença é causada por uma desordem na formação do cérebro, ainda na infância. De acordo com a Associação Americana de Neurologia, o mal afeta entre duas e cinco crianças a cada mil nascidas, e possui quatro vezes mais chances de ocorrer em meninos do que em meninas. Crianças com autismo podem possuir problemas de relacionamento social e comunicação, além de geralmente realizarem movimentos repetitivos e estabelecerem ligações incomuns a determinados objetos e rotinas.
Uma equipa multidisciplinar de investigadores portugueses vai participar na segunda fase de um projecto internacional para identificar os genes responsáveis pelo autismo, anunciou hoje o Instituto Nacional de Saúde (INSA) Ricardo Jorge.
Além de investigadores desta instituição, a equipa portuguesa integra ainda elementos do Hospital Pediátrico de Coimbra e do Instituto Gulbenkian de Ciência, sendo constituída também por pediatras, psicólogos e educadores, segundo um comunicado divulgado pelo INSA.
A primeira fase do projecto, que criou o maior banco genético mundial e realizou uma análise genómica para mapear os genes de susceptibilidade para o autismo envolveu 120 cientistas, de mais de 50 instituições em 19 países.
No início de Março arranca a segunda fase do projecto, em que participa a equipa portuguesa, e tem como objectivo examinar todo o genoma para detectar associações de novos marcadores genéticos com o autismo e variações no número de cópias existentes ao longo dos cromossomas.
De acordo com o comunicado, os resultados obtidos vão permitir desenvolver novos projectos, como a sequenciação de ADN (ácido desoxirribonucleico) em larga escala "para identificar as alterações genéticas que levam a um aumento de susceptibilidade para o autismo".
Investimento de 11 milhões de euros
Esta segunda fase do projecto vai desenrolar-se por três anos e representa um investimento financeiro de 11,2 milhões de euros, suportado por parceiros internacionais públicos e privados, que "não tem precedentes na área da investigação do autismo".
O autismo é uma doença do foro neurológico que se caracteriza por dificuldades de interacção social e comunicação, associadas a comportamentos repetitivos e estereotipados, cuja origem é desconhecida na maioria dos casos.
A doença possui diversos graus, que vão desde a deficiência mental severa até formas leves, nas quais os doentes têm capacidades cognitivas normais.
A equipa multidisciplinar portuguesa que integra o Projecto do Genoma do Autismo foi galardoada em 2005 com o Prémio Pfizer de Investigação Clínica por um estudo que identifica a prevalência do autismo em crianças em idade escolar, concluindo que existe uma associação entre o autismo e múltiplos genes.
A investigação premiada concluiu que a prevalência global estimada das Perturbações do Espectro do Autismo (PEA) nas crianças em idade escolar é 0,92 por cada mil crianças em Portugal Continental e de 1,56 por cada mil alunos nos Açores, com predomínio no sexo masculino.
O projecto do Genoma do Autismo é promovido pela organização sem fins-lucrativos Autism Speakers e um consórcio internacional de investigadores, famílias e agências governamentais.
O estudo, a ser publicado na edição de amanhã da revista Nature, envolve um consórcio de mais de 20 universidades nos Estados Unidos, Europa e Oriente Médio. A pesquisa descobriu mais de 800 genes envolvidos no processo de vocalização e canto do mandarim, muitos deles que se ativam e desativam conforme o que aprendem seu canto e que fazem parte do chamado DNA-lixo, genes aparentemente sem função definida e que agora mostram fazer parte de complexos processos com outros genes.
“Agora podemos analisar não só os genes envolvidos no aprendizado da fala, e sim em como eles se regulam,” diz um dos autores, Richard K. Wilson, diretor de centro de genoma da Washington University. “Existem camadas de complexidade que só agora começamos a enxergar. Este genoma vai nos dar pistas importantes de como a vocalização funciona a níveis moleculares, tanto em humanos como em pássaros”.
A primeira ave a ter seu genoma sequenciado foi a galinha, em 2004. Embora ambas as espécies tenham muito em comum (como o tamanho de seu DNA, um bilhão de pares de bases, cerca de um terço do DNA humano), os pesquisadores descobriram que no diamante mandarim o código genético associado com canto e vocalização sofreu uma evolução mais acelerada e as duas espécies se separam há cerca de cem milhões de anos.
Foram identificados dois genes associados com o distúrbio o espectro autista (ASD − autistic apectrum disorders, nas siglas em inglês), num novo estudo realizado com 661 famílias.
Os investigadores, que publicaram o estudo na recente revista BioMed Central’s Molecular Autism, descobriram variações nos genes de duas proteínas cerebrais, a LRRN3 e a LRRTM3, que estão associados significativamente à susceptibilidade de ASD.
Anthony Monaco, da Universidade de Oxford, no Reino Unido, trabalhou com uma equipa internacional para estudar os genes em famílias do Reino Unido, Holanda, Itália e Alemanha. O investigador garantiu que “para o nosso conhecimento, esta é uma das mais complexas análises sobre a associação entre estes genes cerebrais e a relação com o risco de ASD”.
As proteínas codificadas por estes dois genes têm implicações no desenvolvimento do cérebro, prejudicando muitas vezes os indivíduos autistas. A LRRN3 tem um papel importante no desenvolvimento e manutenção do sistema nervoso enquanto a LRRTM3 faz parte do conjunto de proteínas usadas para organizar as conexões sinápticas.
Segundo Monaco, “este é um estudo centrado nos genes e na tentativa de identificar as variantes comuns na população do Reino Unido e em outras populações europeias. Os estudos futuros destes genes e da sua função vão contribuir para o desenvolvimento de informações sobre a patologia do ASD”.
Autism spectrum disorders (ASDs) are a group of highly heritable neurodevelopmental disorders which are characteristically comprised of impairments in social interaction, communication and restricted interests/behaviours. Several cell adhesion transmembrane leucine-rich repeat (LRR) proteins are highly expressed in the nervous system and are thought to be key regulators of its development. Here we present an association study analysing the roles of four promising candidate genes - LRRTM1 (2p), LRRTM3 (10q), LRRN1 (3p) and LRRN3 (7q) - in order to identify common genetic risk factors underlying ASDs.
Methods
In order to gain a better understanding of how the genetic variation within these four gene regions may influence susceptibility to ASDs, a family-based association study was undertaken in 661 families of European ancestry selected from four different ASD cohorts. In addition, a case-control study was undertaken across the four LRR genes, using logistic regression in probands with ASD of each population against 295 ECACC controls.
Results
Significant results were found for LRRN3 and LRRTM3 (P< 0.005), using both single locus and haplotype approaches. These results were further supported by a case-control analysis, which also highlighted additional SNPs in LRRTM3.
Conclusions
Overall, our findings implicate the neuronal leucine-rich genes LRRN3 and LRRTM3 in ASD susceptibility.
As intervenções terapêuticas com crianças que demonstrem ter Transtorno do Espectro Autista (TEA) devem começar desde cedo. Existem vários testes cuja finalidade é detectar anomalias no DNA que possam causar problemas para um diagnóstico precoce. Um trabalho publicado na revista «Pediatrics» defende a generalização do uso de um deles. Na maioria dos casos, os sintomas aparecem antes dos três anos, mas podem igualmente ser diagnosticados muito depois dessa idade. Portanto, pessoas que tenham um filho ou outro familiar afectado têm a probabilidade de virem a ter descendentes com a doença e a resposta está, por isso, nos genes. Hoje, sabe-se que os factores genéticos que aumentem o risco de desenvolver TEA são variados e isso dificulta a detecção precoce. Os guias de diagnóstico genético recomendam o uso de testes como: Cariótipo dos cromossomas, que permite identificar grandes alterações; e o teste da síndrome do X frágil (também conhecida como síndrome de Martin & Bell), já que em 30 por cento destes têm autismo; mas o potencial destes é bastante limitado. O estudo então publicado por investigadores do Hospital Infantil e do Consórcio do Autismo de Boston (EUA) sublinham a Análise Cromossómica por Microarray (CMA), por considerarem ter uma taxa de detecção de anomalias genéticas três vezes superior aos seus antecessores. Os autores testaram as três provas genéticas em 933 pacientes, entre os 13 meses e 22 anos. O cariótipo detectou anomalias em 2,3 por cento, o segundo teste apenas em 0,46 por cento e o CMA em 7,3 por cento dos participantes., para a análise do genoma completo (caso se limitasse a examinar determinadas regiões, potencial descendência).
Ferramenta importante “O CMA detecta claramente mais alterações do que os outros testes genéticos considerados de standard clínico", explicou David Miller, do Departamento de Genética do Hospital Infantil de Boston. Miller espera que, agora, as companhias de seguros cubram os testes, dada a sua capacidade para detectar anomalias genéticas no DNA. Os investigadores consideram que o CMA será uma ferramenta importante no futuro, e não só para o diagnóstico do TEA, mas também para estabelecer as causas genéticas e tentar clarificar a origem. A análise poderá avaliar e confirmar a presença do transtorno proporcionando um diagnóstico para intervenção precoce e posteriormente contribuir para uma evolução significativa dos pacientes.
Um experimento com cultura de células está mostrando como alterações genéticas em neurônios podem levar alguém a adquirir autismo.
Um grupo da UCSD (Universidade da Califórnia em San Diego) extraiu tecido da pele de crianças portadoras desse transtorno e conseguiu convertê-lo em neurônios, para simular o desenvolvimento embrionário do cérebro. Ao compará-las com outras feitas a partir de crianças normais, os biólogos viram que algo estava errado.
Como o autismo é uma doença que se nota tarde no desenvolvimento de um bebê, em geral a partir de um ano, poucos cientistas esperariam ver problemas em neurônios de estágios iniciais. Mas o biólogo brasileiro Alysson Muotri acaba de testemunhar isso na UCSD, onde, aos 36 anos, dirige um laboratório de ponta em sua área de pesquisa.
"Começamos a perceber que o tamanho do neurônio perto do núcleo é menor, e também que a ramificação de terminais que existe em neurônios normais não existe no caso dos autistas", disse o cientista à Folha. "É uma coisa morfológica."
Como nem sempre o autismo tem uma relação clara com histórico familiar, os cientistas têm tido dificuldade para achar genes determinando propensão forte à doença. Muitos casos são "esporádicos" e não está claro ainda quais trechos do DNA são realmente importantes na geração da moléstia.
Mesmo não dispondo dessa informação, porém, o grupo de Muotri conseguiu demonstrar o forte lado genético da doença.
Células reprogramadas
Em seu laboratório, Muotri trabalha com as chamadas iPS -as células-tronco de pluripotência induzida-, uma invenção recente na biologia experimental. Diante da dificuldades técnicas e éticas de trabalhar com células de embriões humanos, cientistas criaram uma maneira artificial de reverter células adultas ao estágio embrionário.
É isso que Muotri faz com material extraído da pele de pessoas ou cobaias antes de transformá-lo em neurônios.
O paulistano trabalhou inicialmente com células derivadas de crianças com síndrome de Rett. A doença tem vários sintomas, sendo o autismo um deles. Esse transtorno foi escolhido porque tem uma causa genética já conhecida, uma mutação no gene MECP2. Depois, estendeu a pesquisa a outras síndromes de caráter autista e, por fim, usou células de crianças com autismo "esporádico", sem origem genética clara.
Todas pareciam ter o mesmo problema morfológico. "Isso significa que o autismo começa a se desenvolver já no embrião", diz Muotri, que à vezes encontra dificuldades em convencer outros cientistas de sua descoberta. "Já me perguntaram: "Como você pode afirmar que uma doença é genética se você não conhece o gene?"."
Genes saltadores
Uma mutação que afete o sistema nervoso, porém, não necessariamente afeta o aparelho reprodutor de um indivíduo, diz Muotri, por isso a doença pode ter origem no DNA sem ser estritamente hereditária. E o cérebro, nos humanos, está particularmente sujeito à ação dos chamados transpósons --genes que "saltam" de uma célula a outra, criando diversidade genética entre neurônios.
Como a ação dos transpósons é influenciada pelo ambiente, há um indício a mais de que ela pode ter relação com o autismo, também ligado a fatores ambientais e de desenvolvimento.
Como esse campo de pesquisa, além de levantar controvérsia, é ultraconcorrido, Muotri diz que tem procurado replicar seus experimentos o máximo que pode para dar credibilidade aos resultados. Por isso, nenhum estudo sobre as células iPS com DNA de crianças autistas foi publicado ainda em um periódico científico auditado.
Agora, além de produzir células em cultura para observação, o laboratório do cientista está produzindo "circuitos neurais". Emendando células em série, Muotri e seus colegas tentam verificar como neurônios derivados de crianças autistas se comportam quando estão interligados em rede.
Montréal, le 8 avril 2011 - Des chercheurs du Centre de recherche du CHUM (CRCHUM) ont identifié pour la première fois un nouveau gène qui prédispose à la fois à l'épilepsie et à l'autisme.
