9 de novembro de 2013

Descoberta revoluciona batalha contra doenças genéticas

Novo método promete transformar a forma como cientistas manipulam genes e pode eliminar problemas hereditários
MASSACHUSETTS - Uma descoberta que entusiasmou geneticistas no mundo promete revolucionar a manipulação do genoma de organismos vivos, incluindo humanos. A técnica tem sido vista como um marco da ciência porque pode transformar o tratamento de uma série de doenças, desde câncer e infecções incuráveis a problemas hereditários, como a anemia falciforme e a síndrome de Down.
Os cientistas fizeram alterações precisas no genoma por meio de um método chamado Crispr, que torna possível editar qualquer parte dos 23 pares de cromossomos humanos sem ter depois mutações inesperadas ou falhas. Eles esperam usá-la em breve em testes de terapia genética em humanos para tratar a infecção por vírus como o HIV ou distúrbios genéticos como a doença de Huntington. Num uso mais polêmico, ela poderia corrigir defeitos genéticos em embriões de fertilização in vitro (FIV). A atual engenharia é imprecisa e geralmente envolve vírus modificados que inserem o DNA no genoma.
- A Crispr é absolutamente formidável. É incrivelmente poderosa e tem muitas implicações para a agricultura e para uma potencial terapia genética em humanos - afirmou Craig Mello, da Escola Médica da Universidade de Massachusetts, que ganhou o Prêmio Nobel de Medicina pela descoberta da interferência do RNA. - É uma tremenda descoberta com grandes implicações para a genética molecular. É realmente de cair o queixo.
Além da engenharia genética de plantas e animais, podendo acelerar o desenvolvimento da pecuária e de sementes geneticamente modificadas, ela poderia alterar o DNA de esperma, óvulos e embriões, eliminando o risco de doenças genéticas até para as gerações subsequentes.
No entanto, a perspectiva dos chamados “bebês projetados” ainda provoca polêmica, e as técnicas para este tipo de manipulação estão proibidas em vários países, entre eles o Brasil. Mesmo assim, cientistas acreditam ser apenas uma questão de tempo até que elas sejam usadas com o objetivo de eliminar males hereditários.
- Seria difícil argumentar contra o seu uso se ela for segura, confiável e eficiente como parece ser. Quem condenaria uma criança a um terrível sofrimento e talvez à morte prematura quando há uma terapia capaz de reparar o problema? - questionou Dagan Wells, cientista especialista em FIV, da Universidade de Oxford.
O método Crispr foi descoberto inicialmente como parte da defesa imunológica natural de algumas bactérias contra vírus invasores. Só no ano passado que cientistas, liderados por Jennifer Doudna, da Universidade da Califórnia, publicaram um primeiro estudo mostrando que ele na verdade funciona em qualquer área de um genoma se associado a uma enzima de restrição (capaz de cortar uma molécula num local bem definido) chamada CAS9.
Desde então, várias equipes vêm mostrando que o sistema Crispr-CAS9 poderia ser adaptado para funcionar em uma série de outras formas de vida, de mosca da fruta a camundongos. No início deste ano, grupos de cientistas demonstraram que o sistema pode ainda ser usado com precisão para projetar o DNA de embriões de camundongos e de células-tronco humanas.
- A eficiência e a facilidade do seu uso não têm precedentes. Estou entusiasmado - disse George Church, geneticista da Universidade de Harvard e coordenador do grupo que usou o Crispr para modificar o genoma humano.
David Adams, geneticista do Instituto Wellcome Trust Sanger, em Cambridge, também celebrou a nova técnica.
- Tivemos outras tecnologias para a manipulação do genoma, mas todas deixam uma ‘cicatriz’ ou um DNA estranho no genoma. Esta não deixa cicatrizes e torna possível editar os nucleotídeos do DNA, as ‘letras’ do livro genético, sem quaisquer outras alterações indesejadas - apontou.
 
 

Cientistas descobrem ferramenta para compreender as células nervosas

Uma equipa de cientistas internacionais é um passo para o entendimento das doenças neurodegenerativas depois de desenvolver uma ferramenta para explorar como as células nervosas tornam-se danificados.
 
A equipa de investigação, liderada por Dr. Marc Hammarlund na Universidade de Yale (EUA), Dr. Hang Lu no Instituto de Tecnologia da Georgia (EUA) e Massimo Hilliard na Universidade de Queensland (Austrália), usou uma proteína fluorescente chamada KillerRed para danificar os neurónios em lombrigas.
O Dr. Massimo Hilliard, do Instituto do Cérebro da Universidade de Queensland (QBI), disse que a equipa usou então um único estímulo de luz sobre as células nervosas produzindo KillerRed e as células, por sua vez, geraram espécies reativas de oxigênio (ROS) que danificam o neurônio.
A ferramenta permitiu que a equipa estudasse como as células nervosas da lombriga responderam ao excesso de radicais livres, desencadeados pela KillerRed.
"Esta nova ferramenta desenvolvida vai-nos permitir não só para investigar a função neuronal, mas também entender como os neurónios respondem aos danos causados pelas ROS, que são geradas em várias doenças neurodegenerativas," disse o Dr. Hilliard.
"Uma das melhor maneiras de interrogar um circuito neuronal é destruir alguns de seus componentes específicos e então estudar os efeitos resultantes."
"O estudo mostrou que a ativação da KillerRed foi eficiente e versátil, funcionando em vários tipos diferentes de neurónios e altamente específicos, deixando ilesos tecidos circunvizinhos e células que não tinham expressão na molécula."
Estes resultados podem ter grandes implicações na pesquisa do cérebro fornecendo informações valiosas na função neuronal, bem como a forma como os neurónios ficam danificados e morrem.
 
 

8 de novembro de 2013

Uma nova abordagem à entrega eficiente na medicina regenerativa

Um grupo de investigação internacional testou com sucesso o uso de um novo tipo de material poroso para a entrega eficiente de moléculas chave para células transplantadas derivadas de células estaminais. Estes resultados podem levar a melhorias na maneira em como as doenças neurodegenerativas baseados em células estaminais são tratadas.
 
 
Um grupo de investigadores baseado na Suécia, Dinamarca e Japão testou com sucesso em modelos animais a utilização de um novo tipo de material poroso para a entrega eficiente de moléculas chave para células transplantadas derivadas de células estaminais. Os investigadores desenvolveram uma nova abordagem tecnológica para a entrega local de fatores tróficos exógenos miméticos para células transplantadas usando partículas de sílica não-porosa especificas. Esta é, potencialmente, uma estratégia versátil e amplamente aplicável para a eficiente diferenciação e integração funcional dos derivados de células estaminais após transplante, e pode servir como base para melhorar os protocolos baseados em células estaminais neuroregenerativas, por exemplo a doença de Parkinson.
 
"Estamos a trabalhar para fornecer métodos padrão que podem ser reproduzidos para a diferenciação e implementação de terapias com Células Estaminais, usando este tipo de abordagem, com ciência material e medicina regenerativa," disse o Dr. Alfonso Garcia-Bennett, um dos principais autores do estudo, que atualmente trabalha no Departamento de Materiais e Química Ambiental, Universidade de Estocolmo (Suécia).
 
"Demonstramos que entregando moléculas chave para a diferenciação de células estaminais in vivo com estas partículas habilitadas com não só com diferenciação robusta e funcional dos neurónios motores de células estaminais embrionárias transplantadas, mas também melhora a sua sobrevivência a longo prazo," disse Elena Kozlova, co-diretora do estudo e Professora Associada no Departamento de Neurociência, Universidade de Uppsala (Suécia).
 
Os investigadores já estão a trabalhar em conjunto com duas empresas para acelerar o processo de comercialização de sua abordagem inovadora na forma de um kit de diferenciação padrão que permitirá a outros cientistas e clínicos reproduzir o seu trabalho nos seus próprios laboratórios.
 
 

 

5 de novembro de 2013

Doenças causadas pela repetição de trinucleotídeos

As doenças causadas pela repetição de trinucleotídeos são um conjunto de doenças genéticas causadas por uma repetição de trinucleotídeos em certos genes superiores a um limiar normal e estável, que difere por gene. A mutação é que um subconjunto de repetições microssatélite instáveis, que ocorrem ao longo de todas as sequências genómicas. Se a repetição está presente num gene saudável, uma mutação dinâmica pode aumentar a contagem da repetição e resultar num gene defeituoso.
As doenças causadas pela repetição de trinucleotídeos são classificadas como um tipo de herança não-mendeliana.


Desde o início dos anos 90, uma nova classe de doença molecular tem sido caracterizada com base na presença de expansões instáveis e anormais de trigêmeos de ADN (trinucleotídeos). A primeira doença de triplas a ser identificada foi a síndrome do X frágil, que desde então tem sido mapeada como sendo o braço longo do cromossoma X. Neste ponto, há de 230 até 4000 repetições CGG no gene que causa a síndrome do X frágil nestes pacientes, em comparação com 60 a 230 repetições em portadores e 5 a 54 repetições em pessoas normais. A instabilidade cromossômica resultante dessa expansão trinucleotídea, apresenta-se clinicamente como retardo mental, características faciais distintivas e macroorquidismo nos machos. A segunda doença relacionada com trigémeos de ADN, síndrome de X-E frágil, também foi identificada no cromossoma X, mas foi encontrada por ser o resultado de uma repetição GCC expandida. Identificar o trinucleotídeo repete-se como a base da doença, o que trouxe clareza para a nossa compreensão de um conjunto complexo de doenças neurológicas hereditárias.

À medida que mais doenças causadas pela expansão de repetições são descobertas, várias categorias foram criadas para agrupá-las com base em características similares. A categoria 1 inclui a doença de Huntington (HD) e as ataxias espinocerebelares, que são causadas por uma expansão da repetição CAG numa porção de genes específicos codificados para uma proteína. As expansões da categoria 2 tendem a ser mais fenotipicamente diversas com expansões heterogêneas que são geralmente pequenas em magnitude, mas que também encontraram nos exões de genes. A categoria 3 inclui a síndrome do X frágil, distrofia miotónica, duas das ataxias espinocerebelares (a epilepsia juvenil epilepsia mioclónica e a ataxia de Friedreich). Estas doenças são normalmente caracterizadas por muito maiores expansões de repetições do que os dois primeiros grupos, e as repetições estão localizadas fora das regiões codificantes de proteínas dos genes.
Atualmente, dez distúrbios neurológicos são conhecidos por serem causados por um aumento no número de repetições CAG que codificam uma série expandida de resíduos de glutamina em proteínas que, noutros casos, não relacionadas. Durante a síntese de proteínas, as repetições expandidas CAG são convertidas numa série de resíduos de glutamina ininterruptos, formando o que é conhecido como um trato poliglutaminico. Essas doenças são caracterizadas como de hereditariedade autossómica dominante (com exceção da atrofia muscular espinhobulbar, que mostra hereditariedade ligada ao X), aparecimento na meia-idade, um curso progressivo, e uma correlação do número de repetições CAG com a gravidade da doença e a idade do aparecimento. Os estudos familiares também sugeriram que estas doenças estão associadas com antecipação, a tendência para progressivamente aparecerem mais cedo ou com uma expressão mais grave em gerações sucessivas. Embora os genes causadores estejam amplamente expressos em todas as doenças poliglutaminicas conhecidas, cada doença exibe um padrão extremamente seletivo de neurodegeneração.

Sintomas
Um sintoma comum de doenças Polyq é caracterizado por uma degeneração progressiva de células nervosas, afetando geralmente as pessoas mais tarde na vida. Embora essas doenças compartilham o mesmo codão repetido (CAG) e alguns sintomas, as repetições para as diferentes doenças poliglutaminicas ocorrem em diferentes cromossomas.
As doenças de repetição de trinucleotídeos geralmente mostram antecipação genética, onde a sua gravidade aumenta em cada geração sucessiva que as herda.
As doenças de repetição de trinucleotídeos são o resultado da extensa duplicação de um único códão. Na verdade, a causa é a expansão de trinucleotídeos até um número de repetições acima de um certo nível de limiar.

Porquê três nucleotídeos?
Uma questão interessante é porque três nucleotídeos são expandidos, em vez de dois ou quatro ou outro número qualquer. As repetições dinucleótidos são uma característica comum do genoma em geral, como são repetições maiores (por exemplo, VNTRs – número variável de repetições tandem). Uma possibilidade é que as repetições que não sejam múltiplas de três, não seriam viáveis. A repetição de expansões trinucleotídeas tendem a estar perto de regiões codificadoras do genoma e, portanto, repetições que não são múltiplas de três poderiam causar mutações que seriam mortais.
As doenças não-Polyq não compartilham quaisquer sintomas específicos e não são como as doenças Polyq.

A repetição da expansão trinucleotídea
A repetição da expansão trinucleotídea, também conhecida como a repetição da expansão triplet, é a mutação do ADN responsável por causar qualquer tipo de distúrbio categorizado como uma doença de repetição de trinucleotídeos. Robert I. Richards e Grant R. Sutherland chamaram a esses fenômenos, no âmbito da genética dinâmica, mutações dinâmicas.
A expansão dos triplets é causada pelo deslizamento durante a replicação do ADN. Devido à natureza repetitiva da sequência de ADN nestas regiões, estruturas de 'loop de fora' podem se formar durante a replicação do ADN, mantendo a paridade base complementar enquanto o cordão entre o pai e a filha é sintetizado. Se a estrutura do ‘loop de fora’ é formada a partir da sequência no cordão filha, isso resultará num aumento do número de repetições. No entanto, se a estrutura do ‘loop de fora’ é formada no cordão do pai, ocorre uma diminuição do número de repetições. Parece que a expansão destas repetições é mais comum do que a redução. Geralmente, quanto maior a expansão, maior a probabilidade de causarem doenças ou aumentar a severidade da doença. Esta propriedade resulta na característica da antecipação vista em repetições da expansão trinucleotídea. A antecipação descreve a tendência para diminuir a idade do aparecimento e aumentar a severidade dos sintomas, através de sucessivas gerações de uma família afetada devido à expansão destas repetições.

Em 2007, uma equipa de cientistas liderada por Ehud Shapiro, no Instituto de Ciência Weizmann, em Rehovot, Israel, propôs um novo modelo de doença para explicar a progressão da doença de Huntington e doenças causadas pela repetição de trinucleotídeos similares. As simulações do computador da equipa preveem com precisão a idade do aparecimento da doença e a forma como irá progredir num indivíduo, com base no número de repetições duma mutação genética.



Sobre a Apahe – associação portuguesa de ataxias hereditárias e Sobre as ataxias


2 de novembro de 2013

Mais um grande empurrão


https://www.facebook.com/eurordis?sk=app_7337165394&app_data=view-vote%2Cfor-1372860
Relembramos que a amiga e associada da APAHE, Ana Cristina Pereira, que padece de ataxia de Friedreich, uma doença rara, incurável e degenerativa, concorreu a um concurso de fotografia, com uma foto original, engraçada e otimista. Vamos ajudá-la com o nosso voto neste "grande empurrão".


1)      Clique em “GOSTO” na página da EURORDIS (em cima, à direita)

2)      Clique em “VOTE” na fotografia

 

Pode votar mais que uma vez, até ao dia 08 de Dezembro.

 

Obrigado!