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Pesquisadores desativam genes da síndrome de Down

Silenciar cromossomo adicional em laboratório pode indicar novos tratamentos

Pessoas com síndrome de Down carregam uma cópia extra do cromossomo 21. 
 

Por Beth Mole e Revista Nature

A inserção de um gene pode amordaçar a cópia adicional do cromossomo 21 que provoca a síndrome de Down, de acordo com um estudo publicado na Nature em 17 de julho. O método poderia ajudar pesquisadores a identificar as rotas celulares por trás dos sintomas da doença, e a desenvolver tratamentos precisos.

“Essa é uma estratégia que pode ser aplicada de várias formas, e eu acho que ela já pode ser útil atualmente”, declara Jeanne Lawrence, bióloga celular da Escola Médica da University of Massachusetts em Worcester, e principal autora do estudo.

Lawrence e sua equipe desenvolveram uma abordagem para imitar o processo natural que silencia um dos dois cromossomos X carregados por todas as fêmeas de mamíferos. Os dois cromossomos contêm um gene chamado XIST (o gene de desativação do X), que, quando ativado, produz uma molécula de RNA que cobre a superfície de um cromossomo como um cobertor, bloqueando a expressão de outros genes. Em fêmeas de mamíferos, uma das cópias do gene XIST é ativada – silenciando o cromossomo X em que ela se encontra. 

A equipe de Lawrence dividiu o gene XIST em uma de três cópias do cromossomo 21 em células de uma pessoa com síndrome de Down. A equipe também inseriu um ‘interruptor’ genético que lhes permitia ativar o XIST ao inserir o antibiótico doxicilina nas células. Fazer isso reduzia a expressão de genes individuais ao longo do cromossomo 21 que, acredita-se, contribuem para os problemas de desenvolvimento que compõem a síndrome de Down.

Primeiros passos

O experimento usava células-tronco pluripotentes induzidas, que podem se desenvolver em muitos tipos de células maduras, então os pesquisadores esperam um dia conseguir estudar os efeitos da síndrome de Down em órgãos e tipos de tecidos diferentes. Esse trabalho poderia levar a tratamentos que abordam os sintomas degenerativos da síndrome de Down, como a tendência que os portadores da doença têm de desenvolver demência precoce.

“A ideia de desativar um cromossomo inteiro é extremamente interessante” na pesquisa da síndrome de Down, elogia o pesquisador de células-tronco Nissim Benvenisty, da Universidade Hebraica, em Jerusalém. Ele antecipa futuros estudos que dividem células alteradas em dois lotes – um com o cromossomo 21 adicional ativado, e um com ele desativado – para comparar como eles funcionam e respondem a tratamentos.

Pesquisadores já removeram o cromossomo adicional das células de pessoas com a síndrome de Down usando um tipo diferente de modificação genética. A técnica se baseava no fato de que células-tronco pluripotentes induzidas que carregam a terceira cópia do cromossomo 21 às vezes o ativam naturalmente – mas “é chato pra caramba”, brinca Mitchell Weiss, pesquisador de células-tronco do Children’s Hospital da Filadélfia, na Pennsylvania. “Você não consegue controlá-lo”.

Weiss, porém, lembra que o novo método tem suas próprias limitações: ativar o XIST pode não bloquear toda a expressão gênica no cromossomo extra, e isso poderia prejudicar resultados experimentais.

Mesmo assim, Weiss acredita que a abrodagem poderia produzir novos tratamentos para a síndrome de Down – e se provar útil para estudar outros transtornos cromossômicos como a síndrome de Patau, um transtorno do desenvolvimento provocado por uma terceira cópia do cromossomo 13.

Este artigo foi reproduzido com permissão da revista Nature. O artigo foi publicado pela primeira vez em 17 de julho de 2013.

sciam19jul2013