Pesquisadores desativam cromossomo extra responsável pela síndrome de Down

Pesquisadores da Universidade de Massachusetts corrigiram a falha cromossômica  que causa a Síndrome de Down. Apesar da técnica ter sido aplicada em células isoladas, o trabalho abre portas para um tratamento revolucionário para a condição.

A síndrome de Down, também conhecida como trissomia do cromossomo 21 é caracterizada pela presença de uma copia extra (total ou parcial) do cromossomo 21. A desordem pode acarretar, dentre outras complicações, problemas cardíacos, sanguíneos, intestinais e na tireoide. 

O time de pesquisadores liderados por Jeanee Lawrence, através de vários experimentos, silenciaram os cromossomos extras de células individuais de pessoas portadoras da Síndrome de Down. A técnica utilizada é baseada na compensação genética que ocorre naturalmente em células de seres humanos femininos com a inativação de um dos cromossomos X que ela possui.

O sexo é determinado pela combinação de dois cromossomos, o cromossomo X e o Y. Homens são XY e mulheres são XX. Para evitar que o sexo feminino apresente uma expressão duplicada dos genes desse cromossomo, um fenômeno de espiralização de um deles ocorre provocando a sua inativação, dando origem ao visível corpúsculo de barr nas células femininas. Tal fato decorre, principalmente, de um gene chamado XIST localizado nos cromossomos X da mulher que, no entanto, é expresso em somente um deles. No cromosso que será inativo, o gene XIST é transcrito em moléculas de RNAm mas não é traduzido em proteínas gerando um acúmulo dessa molécula  que envolve o cromossomo e provoca a sua inativação.

O trabalho de Lawrence descobriu que esse gene pode desligar outros cromossomos e utilizou a técnica de "edição de genoma" para "recortar" o gene XIST de sua localidade e "colar" na cópia extra que caracteriza a anomalia, agindo da mesma forma na inativação do cromossomo X. A pesquisa abre portas para o tratamento das trissomias, como no caso da síndrome de Down, mas também de outras como a Síndrome de Edward e Síndrome de Patau, trissomias do cromossomo 18 e 13 respectivamente. Células corrigidas por esse método apresentaram um desenvolvimento melhor e mais rápido quando comparadas com células que continham a trissomia do cromossomo 21. 

Embora o trabalho tenha sido bem sucedido, muitos anos de pesquisas ainda estão pela frente. “A possibilidade de longo prazo – que carrega grande incerteza – é a de um terapia cromossômica para a síndrome de down. Mas isso são 10 ou mais anos de pesquisas. Eu não quero despertar as esperanças nas pessaos.”, diz Lawrence. Outras perspectivas para a terapia seria a de amenizar os sintomas de portadores da síndrome de Down mesmo que na fase adulta, como por exemplo, aplicar a terapia cromossômica em células da medula óssea para combater a leucemia.

A equipe de Lawrence já iniciou uma pesquisa que visa prevenir a síndrome de Down em camundongos ainda na fase inicial do desenvolvimento embrionário. "Isso poderia 'corrigir' o animal por inteiro, mas isso não é realmente praticável em humanos", diz Lawrence. Em humanos, a técnica estaria carregada de barreiras técnicas e éticas, pois deveria ser aplicada em embriões ou fetos ainda no útero, o que está muito longe de ser possível, ou permitido, hoje em dia.

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Novas Descobertas Sobre a Síndrome de Down e X Frágil

Pela primeira vez foi possível rastrear e identificar as proteínas alteradas com a Síndrome de Down e Síndrome do X Frágil, também conhecida como Síndrome de Martin & Bell, como explica Kyung-Tai Min, professor da Universidade de Indiana nos Estados Unidos e membro do Instituto de Ciência e Tecnologia da Coréia do Sul.
As Síndromes de Down e X Frágil ocupam respectivamente  a primeira e segunda posição no ranking de doenças mais comuns em caso de retardo mental. Min explica: "Especificamente, duas proteínas interagem de forma a limitar a formação de espinhos ou protusões na superfície dos dendrítos. Estas protusões são responsáveis pela transmissão eficiente de impulsos nervosos no cérebro, quando as transmissões sao impedidas, pode-se constatar retardamento mental".
Por retardamento mental entende-se desordem cerebral capaz de provocar performance cognitiva ineficiente. Em cada síndrome, o gatilho que dispara  o retardamento é diferente. Enquanto a Síndrome de Down ocorre devido à presença de uma parte (ou integralmente) de uma terceira cópia do cromossomo 21 no genoma, a Síndrome de Martin & Bell é propiciada pela mutação de um único gene que previne a síntese de uma proteína (conhecida como proteína do retardamento do X Frágil) necessária para um desenvolvimento "neutro". Mesmo devido à essas diferenças genéticas relacionadas à genese da doença, foi identificado um caminho molucular comum à elas.
Concluído o estudo com camundongos, foi identificado que a proteína causadora da Síndrome de Down (DSCR1) interage devido a similaridade com a proteína causadora da Síndrome do X Frágil (FMRP). Usando anticorpos específicos e identificadores fluorescentes que se anexam as proteínas em questão foi possível identificar que a DSCR1 reage com a forma fosforilada da FMRP, essa aproximação molucular sugere a possibilidade da confecção de um fármaco comum à ambas as doenças capaz de ameniza-las.
"Acreditamos que estes experimentos nos tenham propiciado um importante passo na compreensão dos multiplos papéis da DSCR1 nos neurônios e então identificar uma interação molucular relacionada a inabilidade intelectual das duas síndromes".Como ressalta Min.

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