Funcoes para o DNA Lixo
Resultados de uma análise comparativa dos genomas do homem, do chimpanzé, do macaco rhesus e de outros primatas indicam que a evolução humana pode ter sido promovida não apenas por uma seqüência de mudanças genéticas, mas por transformações em áreas do genoma que até então se achava que não serviam para nada.
Segundo os pesquisadores, essas mudanças foram responsáveis pela ativação de genes no polegar e no dedão do pé primordiais. “Identificamos um contribuinte genético potencial para as diferenças morfológicas fundamentais entre humanos e os demais primatas”, disse James Noonan, da Escola de Medicina da Universidade Yale, um dos autores do estudo publicado na edição desta sexta-feira (5/9) da revista Science.
Há tempos que os cientistas suspeitavam que mudanças na expressão genética contribuíam para a evolução humana, mas encontravam dificuldades para estudar tais alterações, pois a maioria das seqüências que controlam os genes não havia sido identificada.
Nos últimos anos, descobriu-se que regiões que não são responsáveis pela codificação no genoma, que a princípio foram chamadas de “DNA lixo”, na realidade continham milhares de elementos reguladores que atuavam como “chaves” para ligar ou desligar genes.
Uma indicação da importância biológica do DNA lixo é que muitas dessas seqüências se mantiveram semelhantes (ou “conservadas”) mesmo em espécies distantes de vertebrados, como entre o homem e o frango. Estudos funcionais recentes indicaram ainda mais: que algumas dessas seqüências controlam os genes responsáveis pelo desenvolvimento humano.
Os autores do estudo vasculharam as extensas regiões não codificantes do genoma humano para identificar as seqüências reguladoras cujas funções podem ter mudado durante a evolução do homem.
Noonan e colegas procuraram por seqüências com mais pares de base em humanos do que em outros primatas. Verificaram que a seqüência que se desenvolveu mais rapidamente dentre as identificadas, denominada HACNS1, mostrou-se altamente conservada entre espécies de vertebrados, mas tinha variações acumuladas em 16 pares de base desde a divergência do homem e do chimpanzé, estimada em 6 milhões de anos atrás.
A descoberta foi considerada uma grande surpresa, uma vez que os genomas do homem e do chimpanzé são muito semelhantes. Segundo os autores do estudo, os resultados fornecem forte evidência, ainda que preliminar, de que mudanças funcionais no HACNS1 podem ter contribuído para adaptações no polegar, pulso, pé e tornozelo humanos, que representam vantagens críticas para o sucesso evolucionário da espécie.
Entretanto, os cientistas destacam que ainda desconhecem se o HACNS1 causa mudanças na expressão genética no desenvolvimento de membros no homem ou se essa seqüência seria capaz de induzir o desenvolvimento de membros similares ao ser introduzida no genoma de outros vertebrados, como no camundongo.
Fontes:
Human-specific gain of function in a developmental enhancer. Prabhakar et al. Science 5 September 2008: Vol. 321. no. 5894, pp. 1346 - 1350.
Agencia FAPESP
Software Simulador neuromuscular
A novidade simula etapas fundamentais do processo de ativação dos músculos, desde os comandos cerebrais que ativam a medula espinhal até o envio desses sinais para a musculatura. O projeto foi desenvolvido como trabalho de doutorado por Rogério Cisi, orientado por André Fabio Kohn, professor do Laboratório de Engenharia Biomédica.
A ferramenta está voltada a pesquisadores que estudam, por exemplo, doenças que afetam o sistema nervoso e a musculatura. “O simulador representa medidas não invasivas realizadas em laboratório ou na clínica. A ferramenta permite analisar as causas neuronais e sinápticas que geraram uma dada atividade elétrica ou mecânica, incluindo a avaliação de reflexos medulares em função da atividade de todos os neurônios da medula espinhal e de todas as fibras musculares envolvidas nesse processo”, explicou Kohn.
Devido à complexidade do sistema neuromuscular humano, no entanto, o uso do simulador em sua plena potencialidade exige conhecimentos específicos de neurofisiologia pelos usuários, que podem inclusive modificar os parâmetros de simulação do sistema para o estudo de diferentes tipos de doenças.
“O ReMoto é uma poderosa ferramenta para testes de hipóteses. O pesquisador deve impor valores de parâmetros apropriados para a patologia em estudo, com base em conhecimentos obtidos de experimentos laboratoriais”, indicou.
A ferramenta foi desenvolvida na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP) e está disponível gratuitamente na internet em
http://remoto.leb.usp.br/remoto/index.htmFontes:
Agencia FAPESP
Alga contra HIV
Algas marinhas do litoral brasileiro poderão vir a ser uma importante fonte para o tratamento e a prevenção da Aids nos próximos anos.
Três substâncias – de um total de 22 testadas –, obtidas a partir dessas algas, mostraram promissora atividade inibitória do processo de replicação do vírus HIV em suas três fases: na transcriptase reversa, na protease e, o mais importante, na morfogênese, o que nenhum medicamento hoje existente no mercado faz.
Por essa razão, o Brasil poderá ter, em breve, seu primeiro anti-retroviral, reforçando o grupo das 17 drogas (todas importadas) que compõem o protocolo de tratamento do Ministério da Saúde. O anúncio foi feito por pesquisadores do Instituto Oswaldo Cruz (IOC), da Fundação Ataulpho de Paiva (FAP) e da Universidade Federal Fluminense (UFF) na sexta-feira (29/8).
“Esta poderá ser uma nova alternativa no arsenal terapêutico contra a Aids, sobretudo para casos de resistência aos medicamentos tradicionais”, afirmou o imunologista Luis Roberto Castello Branco, chefe do Laboratório de Imunologia Clínica do IOC.
Nos testes pré-clínicos –in vitro (em tubos de ensaio e com tecidos humanos) e in vivo (camundongos) – uma das substâncias, em particular, identificada a partir de uma alga encontrada no atol das Rocas, apresentou taxa de eficácia em sua ação anti-retroviral de 98%, mesmo se aplicada em baixas concentrações.
Embora os três compostos tenham demonstrado atividade inibidora da transcriptase (enzima que age na primeira fase do ciclo replicativo viral), essa mesma substância se revelou eficaz na inibição da protease (que age no final do ciclo replicativo) e na morfogênese (fase final, quando há a maturação viral). Isto é o que, caso seja transformada em medicamento, fará com que o fármaco brasileiro se destaque entre os atualmente disponíveis.
“Diferentemente dos inibidores disponíveis atualmente, percebemos que essa substância tem uma função de atingir os três alvos: a transcriptase, a protease e a morfogênese. Ou seja, ela bloqueia a fase inicial e a final”, explicou o virologista Cláudio Cirne, da Fundação Ataulpho de Paiva, à Agência FAPESP.
“A grande falha dos medicamentos atuais é que eles não conseguem bloquear o escape do vírus, devido à sua capacidade de mutação. Então, se existe uma substância que bloqueia a fase final, inibindo também a morfogênese, sua possibilidade de replicação será mínima. O bloqueio da morfogênese faz com que o vírus fique em uma forma completamente desorganizada em sua estrutura”, afirmou.
O pesquisador observa, no entanto, que o bloqueio da morfogênese não significa a erradicação do vírus no organismo. “O HIV é um vírus com forte capacidade de mutação, por isso ele não vai deixar de existir”, salientou.
Além da ação anti-retroviral, a substância mais promissora das três identificadas apresentou toxicidade praticamente nula. Esta é outra característica que a diferencia dos compostos atuais, os quais, embora eficazes, são extremamente tóxicos e caros.
O desenvolvimento de um anti-retroviral nacional representará também uma alternativa para a dependência estrangeira. O orçamento de 2008 previsto pelo Programa Nacional de DST/Aids é de R$ 1,3 bilhão, dos quais pouco mais de R$ 1 bilhão é destinado aos gastos com medicamentos anti-retrovirais. De acordo com os pesquisadores, a economia poderá ser de 5% a 10%, o equivalente a R$ 50 ou R$ 100 milhões.
Os testes clínicos devem ter início em 2010, na África – continente que tem os mais elevados índices de incidência da doença no mundo – e durar quatro anos. Segundo os cientistas, as diferenças nas subtipagens virais entre Brasil e África não serão significativas para os testes.
“Não estamos desenvolvendo uma vacina, e sim estudando inibidores da replicação viral. Então, fazer o uso do AZT, por exemplo, em um isolado no Brasil e em um isolado na África é a mesma coisa. A enzima, responsável pela replicação, é a mesma aqui e lá”, disse Cirne.
Microbicida
As três substâncias abriram outra possibilidade para a equipe de pesquisadores do IOC, FAP e UFF: o desenvolvimento de um microbicida de aplicação local. O microbicida é voltado para uso vaginal, permitindo às mulheres que se protejam da infecção pelo vírus HIV mesmo sem o consentimento dos parceiros.
Estudos têm demonstrado a necessidade de uma negociação no uso do preservativo masculino. “Muitos homens não querem usá-lo e, com isso, acabam infectando suas mulheres”, lembrou Castello Branco. Segundo ele, os testes para o uso microbicida das substâncias à base de algas foram exitosos.
“Uma das três substâncias já foi testada em explantes [fragmentos de cérvix uterino humano infectados pelo HIV, mantidos em cultura em laboratório] na Universidade Saint George de Londres e em nosso laboratório no IOC, e está entre as 30 candidatas aceitas pela Aliança pelo Desenvolvimento de Microbicidas, sendo a único da América Latina no grupo”, disse o pesquisador. É também a única à base de algas marinhas.
A grande questão que preocupa os cientistas, no entanto, é que a quantidade dessas algas existentes no Oceano Atlântico, entre a Carolina do Norte, nos Estados Unidos, e o Rio de Janeiro, é limitada. “Por isso, estamos investigando outras possibilidades de fontes e de metodologias, como a síntese orgânica em laboratório”, disse Castello Branco.
Os nomes das algas ainda estão guardados em sigilo. O estudo está em fase de patenteamento. Se desenvolvidos, os medicamentos anti-retrovirais e o microbicida brasileiros à base de algas marinhas vão representar mais uma esperança para as 33,2 milhões de pessoas infectadas com o vírus HIV no mundo, que teve 2,5 milhões de novos casos em 2007. No mesmo ano, 2,1 milhões morreram infectados. Na América Latina, são 1,6 milhão de pessoas vivendo com Aids, um terço dos casos somente no Brasil.
Fontes:
Agencia FAPESP
