O ácido desoxirribonucléico (DNA), presente no núcleo celular, é responsável pelo comando de todas as atividades metabólicas da célula. Para isso, ele sintetiza a molécula de outro ácido nucléico, o RNA, responsável pela produção das proteínas. Nesse processo, estão envolvidos três tipos diferentes de RNA, o RNAm, o RNAt e o RNAr.
Durante muitos anos, os pesquisadores vêm buscando uma forma de reprogramar as células através de manipulação genética. Baseando-se na importância do RNA no metabolismo das células, é que os pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, EUA, encontraram uma nova forma de realizar a transformação de um tipo celular em outro. A pesquisa foi publicada na edição online de abril do periódico Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Nos experimentos, os pesquisadores transferiram o conjunto de RNAs (transcriptoma) de astrócitos diferenciados de ratos para neurônios, também diferenciados, desses animais. Os astrócitos são células da neuroglia, em forma de estrela e que desempenham várias funções importantes, como, por exemplo, a sustentação e a nutrição dos neurônios. Ao receber o RNA exógeno, os neurônios transformaram-se em astrócitos funcionais.
O RNA inserido na célula receptora irá afetar o genoma e, consequentente, as moléculas de RNA que serão produzidas. A partir desse processo, os pesquisadores conseguiram modificar a função exercida pela célula receptora, explicou à PNAS, o professor do departamento de farmacologia da Escola de Medicina da UPENN, James Eberwine. Ainda de acordo com o pesquisador, um dos pontos principais da pesquisa foi a possibilidade de converter uma célula em outra, sem a necessidade de etapas intermediárias.
A transferência do RNAm do astrócito para o neurônio foi realizada por um processo conhecido como foto-transferência. Esse método, desenvolvido pelos próprios pesquisadores, há alguns anos, cria poros temporários na membrana celular por onde as moléculas do ácido nucléico podem entrar. Daí por diante, todo o processo é coordenado pela própria célula. Os cientistas se basearam na Técnica de Remodelamento Fenotípico Induzido por Transcriptoma, (em inglês, transcriptome induced phenotype remodeling ou TIPeR). Nessa técnica, os RNAs são usados diretamente no DNA do núcleo da célula receptora, o que acarretará em mudanças no seu fenótipo. Foram transferidos cerca de 200.000 RNAm dos astrócitos, os quais diminuíram a capacidade dos RNAs neuronais de realizar a tradução (processo de síntese de proteínas).
Os pesquisadores fizeram o acompanhamento da transformação de uma célula em outra pela análise do perfil do RNA. De acordo com Eberwine, estruturalmente, a nova célula não tem nenhuma semelhança com a doadora, porém, ela apresenta características fisiológicas parecidas, como por exemplo, a expressão de proteínas. As mudanças tiveram início após uma semana da transferência do material genético. Por meio dessas descobertas será possível desenvolver novas terapias celulares para diversas doenças, como por exemplo, as neurodegenerativas.
O feito que relato a seguir foi publicado na prestigiosa revista "Science", teve participação essencial de dois brasileiros e causou alvoroço na mídia internacional (Teixeira e colaboradores, 2009). Infelizmente nada (ou muito pouco) foi comentado a respeito no Brasil.
O que a dupla Felipe Teixeira e Fabiana Heredia descobriu é algo inovador. Às vezes, quando as células duplicam, parte das chamadas marcações epigenéticas não são reproduzidas com fidelidade. Essas marcações na molécula de DNA possuem diversas funções, entre elas a regulação do silenciamento ("desligamento") de certos genes ou de elementos transponíveis (que saltam de um ponto para outro) no genoma. Esses elementos móveis funcionam como parasitas genômicos, procurando garantir sua existência nas próximas gerações através do aumento do número de cópias. Às vezes, as novas cópias acabam se inserindo em regiões importantes do genoma hospedeiro, atrapalhando sua adaptação.
A perpetuação correta dessas marcações epigenéticas evita o surgimento de erros ou alterações na leitura do DNA que podem levar a um processo cancerígeno, por exemplo. Por causa disso, suspeitava-se de um mecanismo molecular responsável pela supervisão e reparo de eventuais alterações epigenéticas no genoma.
Pois bem, o que a equipe de Felipe acabou descobrindo, estudando a reativação de elementos transponíveis no genoma de uma planta modelo, foi que o mecanismo envolvido no processo de restauração de marcas epigenéticas perdidas era o mesmo que produz pequenos RNAs de interferência, ou RNAi. A maquinaria de RNAi era conhecida por gerar pequenos RNAs capazes de alterar a atividade de certos genes e prevenir infecções virais. A descoberta de que plantas usam o mesmo mecanismo para corrigir alterações epigenéticas sugere uma economia evolutiva. Diversas vezes observamos a mesma via molecular sendo utilizada em dois processos distintos.
Nada parecido foi visto em mamíferos até agora, talvez devido a outros mecanismos responsáveis pela manutenção epigenética que ainda não conhecemos ou mesmo devido ao elevado número de sequências repetitivas de elementos transponíveis. Com tanto parasita semelhante, fica difícil para o sistema buscar especificidade. Assim, a questão em mamíferos permanece em aberto.
A descoberta de que o RNAi funciona como um reparador desses erros epigéneticos sugere que, na maioria das vezes, o defeito pode ser deletério ao indivíduo, atrapalhando sua sobrevivência. No entanto, as escapadelas do parasita genético aumentam as chances de variabilidade genética onde a seleção poderia atuar. É o velho esquema da Rainha Vermelha que não pára de correr, uma hipótese sobre a constante luta pela sobrevivência - um clássico da biologia darwiniana – nesse caso aplicada ao parasita genético e à célula hospedeira.
O trabalho foi feito em Paris, no grupo do pesquisador Vincent Colot. Vale lembrar que o Felipe é bolsista de doutoramento da Capes e, apesar de ter toda a chance de poder continuar com o excelente nível de produtividade obtido no exterior, é obrigado a voltar ao país. Essa volta pode custar caro tanto para a carreira do Felipe quanto ao Brasil, que perde a chance de ter um brasileiro líder numa área de ponta e pouco explorada.
Também aproveito pra ressaltar que a Fabiana contribuiu para o trabalho durante dois períodos de gravidez, o que demonstra que não é impossível para as mulheres terem uma carreira de sucesso na ciência e filhos ao mesmo tempo.
Na atual carência de "modelos" ou "heróis" nacionais que não joguem futebol ou apareçam nem programas de TV, não podemos nos dar ao luxo de deixar histórias como a desses dois brasileiros passarem desapercebidas. Mandaram muito bem!
Ao tentarem compreender as minúsculas centrais elétricas do nosso corpo, as chamadas 
Recentemente, uma equipe internacional de pesquisadores criou a mais detalhada lista de informações sobre as mitocôndrias, um compêndio que inclui quase 1.100 proteínas. Suprindo essa lacuna, os pesquisadores têm obtido informações minuciosas sobre os papéis biológicos e as histórias evolutivas de diversos tipos de proteínas que compõem as mitocôndrias. Além disso, este catálogo identificou uma mutação no gene de uma proteína codificadora, que está por trás de uma doença mitocondrial devastadora.
Vamsi Mootha, membro associado do MIT e professor adjunto da Faculdade de Medicina de Harvard, no Hospital Geral de Massachusetts, conduziu o estudo e tenta compreender, há anos, como e quais proteínas funcionam nas mitocôndrias. As mitocôndrias são peças vitais da vida celular, encontrando-se dentro das células de todos os eucariotos, desde o fungo usado pelos padeiros até aos seres humanos. Estes organelos são reconhecidos pelo papel de fornecer a energia celular básica para a vida. São igualmente reconhecidos por estarem associados a vários tipos de doenças, incluindo o diabetes, a neurodegeneração, o câncer, a toxicidade, as drogas e o envelhecimento.
Embora as mitocôndrias tenham seu próprio genoma (um vestígio de seus dias como bactérias autônomas), isto é, possuem um DNA próprio, diferente da célula na qual estão inseridas, elas se tornaram dependentes, criando simbioses com outros organismos. Entretanto, mesmo com a riqueza dos dados seqüenciais do genoma agora disponíveis, a equipe se esforça para identificar quais genes codificam as aproximadamente 1.200 proteínas que compõem uma mitocôndria funcional.
A equipe trabalhou em conjunto para solucionar este problema, utilizando, entre outros, espectrometria de massa em grande escala, medindo as proteínas nas mitocôndrias em uma variedade de tecidos, métodos computacionais para identificação de proteínas que não podem ser detectadas por outros métodos, além da microscopia para confirmar, dentro das células humanas, a localização de proteínas mitocondriais presuntivas.
Steve dito Carr, diretor da Proteomics Platform e um dos co-autores do artigo publicado na Revista Cell, tem apontado, em seus trabalhos, que as tecnologias e os métodos analíticos para medir proteínas em grande escala estão transformando a visão sobre a biologia humana. Em conseqüência de suas análises, os pesquisadores identificaram um total de 1.098 proteínas mitocondriais para dar forma a um compêndio nomeado "MitoCarta”, que está disponível à comunidade científica. Curiosamente, aproximadamente um terço deste inventário não tem sido associado ao organelo em questão.
Para entender as funções das proteínas recentemente descobertas, a equipe comparou as seqüências de genes mitocondriais correspondentes em centenas de espécies (seres humanos, peixes, fungos e bactérias). Este trabalho teve o suporte do Instituto Nacional de Saúde, nos EUA.
Fonte: Biotec - AHG
Uma pequena molécula de RNA, conhecida como microRNA let-7 (miRNA), reduziu substancialmente o crescimento do tumor em ratos que sofriam de câncer pulmonar, de acordo com o trabalho dos pesquisadores da Universidade de Yale (New Haven, Connecticut, EUA), publicado na Revista Cell Cycle.O câncer atinge cerca de 1.5 milhões de pessoas por ano, só nos Estados Unidos, sendo o câncer pulmonar o tipo mais comum e mais mortal de câncer em todo o mundo. Esse estudo indica um papel direto da miRNA let-7 na regressão do câncer e introduz um novo paradigma do uso de miRNAs como agentes terapêuticos eficazes para tratamento de cânceres.Segundo o professor associado de biologia molecular e desenvolvimento celular da Universidade de Yale e também um dos autores da publicação, Frank Slack, "esse é o primeiro estudo de um miRNA que está sendo usado com vista ao combate do câncer, sobretudo aquele que, de todos, é o mais mortal, o de pulmão." O grupo de pesquisa descobriu inicialmente a let-7 miRNA em C. elegans, pequeno verme alongado, que vive no solo, usado como um sistema modelo para estudar como os organismos se desenvolvem, crescem e envelhecem. Em colaboração com pesquisadores da Asuragen (companhia norte-americana com interesses nas aplicações clínicas de RNA), o laboratório de Slack estudou a atividade desse pequeno RNA. Seu trabalho revelou que let-7 está geralmente presente em níveis substancialmente reduzidos em tumores do pulmão e que esses baixos níveis de let-7 provavelmente contribuem no desenvolvimento dos mesmos. Estas descobertas chamam a atenção do público e incentivam o desenvolvimento de novas pesquisas que visam a melhor compreensão do potencial uso de microRNAs naturais, a exemplo do let-7, como ferramentas de combate ao câncer.Esse novo trabalho demonstra que o let-7 inibe o crescimento de células cancerígenas do pulmão em cultura in vitro e em tumores do pulmão em ratos vivos. Igualmente, mostraram que let-7 pode ser aplicada como uma droga intranasal para reduzir a formação de tumores pulmonares em modelos, como os ratos RAS.“Acreditamos que nossos estudos fornecem a primeira evidência direta em mamíferos sobre as funções da let-7 como um gene supressor do tumor,” disse Slack. “Devido a múltiplas linhas celulares e modelos de rato com câncer pulmonar usados nas experiências, parece que a aplicação terapêutica de let-7 pode fornecer benefícios a um amplo espectro de pacientes que sofrem de câncer do pulmão.”Segundo Matt Winkler, da Asuragen, além de grande colaboração para a indústria e o meio acadêmico, “esse trabalho fornece uma evidência adicional sobre a importância dos miRNAs para o combate do câncer e disponibiliza uma ferramenta adicional para a terapia de miRNA, uma das possíveis e eficientes formas de tratamento contra a doença no futuro.”
