{"id":24202,"date":"2023-11-06T07:05:57","date_gmt":"2023-11-06T10:05:57","guid":{"rendered":"https:\/\/ciencia.ufpr.br\/portal\/?p=24202"},"modified":"2024-11-13T23:30:08","modified_gmt":"2024-11-14T02:30:08","slug":"rna-nao-codificante-ajuda-a-entender-doencas-desafiadoras-revela-estudo-sobre-uso-de-dados-em-medicina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ciencia.ufpr.br\/portal\/rna-nao-codificante-ajuda-a-entender-doencas-desafiadoras-revela-estudo-sobre-uso-de-dados-em-medicina\/","title":{"rendered":"RNA n\u00e3o codificante ajuda a entender doen\u00e7as desafiadoras, revela estudo sobre uso de dados em medicina"},"content":{"rendered":"

Talvez voc\u00ea nunca tenha ouvido falar em medicina em rede (em ingl\u00eas, network medicine<\/em>), mas provavelmente j\u00e1 usou algum tratamento ou medicamento criado com base nessa tecnologia. Esse campo de pesquisa, que est\u00e1 em expans\u00e3o, re\u00fane conjuntos de dados e evid\u00eancias em sistemas computacionais para compreender melhor como as doen\u00e7as funcionam. Isso inclui dados gen\u00e9ticos, que s\u00e3o estudados nesses sistemas de forma complexa.<\/p>\n

Afinal, a ideia por tr\u00e1s da medicina em rede \u00e9 que as doen\u00e7as n\u00e3o s\u00e3o causadas por falhas em um \u00fanico gene ou mol\u00e9cula, mas s\u00e3o o resultado de perturba\u00e7\u00f5es em v\u00e1rios genes, todos conectados por redes intrincadas de intera\u00e7\u00f5es biol\u00f3gicas.<\/p>\n

A quest\u00e3o \u00e9 que a medicina em rede pode estar perdendo informa\u00e7\u00f5es importantes ao dispensar dados de elementos do genoma humano que n\u00e3o atuam na produ\u00e7\u00e3o de prote\u00ednas, sendo por isso chamados de \u201cn\u00e3o codificantes\u201d ou \u201cn\u00e3o traduzidos\u201d. A conclus\u00e3o est\u00e1 no artigo publicado no peri\u00f3dico Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)<\/em><\/a> pelos pesquisadores Deisy Morselli Gysi, professora do Departamento de Estat\u00edstica da Universidade Federal do Paran\u00e1 (UFPR), e Albert-L\u00e1szl\u00f3 Barab\u00e1si, da Northeastern University (Estados Unidos).<\/p>\n

\"Infogr\u00e1fico:<\/a>
(Clique para ampliar | Baixe em pdf<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

Por n\u00e3o serem respons\u00e1veis diretamente pela produ\u00e7\u00e3o de prote\u00ednas, que \u00e9 uma das formas de express\u00e3o dos genomas (conjunto de genes) nas caracter\u00edsticas do ser vivo, os RNAs n\u00e3o codificantes (ncRNAs) foram tradicionalmente menos estudados pela ci\u00eancia, portanto, menos compreendidos. Consequentemente, s\u00e3o menos considerados pela medicina. O resultado \u00e9 que, por muitos anos, a medicina de redes se concentrou apenas nos genes capazes de codificar prote\u00ednas.<\/p>\n

Esse cen\u00e1rio est\u00e1 em mudan\u00e7a faz tempo, porque, pensando bem, cerca de 97% do genoma humano \u00e9 composto por RNAs n\u00e3o codificantes. Mais do que isso, esses elementos \u2014 existem v\u00e1rios tipos de ncRNA \u2014 s\u00e3o cada vez mais associados por cientistas ao desenvolvimento de doen\u00e7as, mesmo que indiretamente<\/a>. Isso porque os ncRNAs t\u00eam o papel de regular processos biol\u00f3gicos importantes, apesar de n\u00e3o estarem diretamente envolvidos neles.<\/p>\n

\u201cPodemos pensar em um exemplo. O miRNA124 \u00e9 um microRNA [tipo de ncRNA] importante para a neurogenese, que \u00e9 a forma\u00e7\u00e3o de neur\u00f4nios. Quando esse RNA n\u00e3o \u00e9 expresso, isto \u00e9, quando ele \u00e9 \u2018deletado\u2019, diversos outros miRNAs passam a funcionar de maneira semelhante para cumprir seu papel. Por\u00e9m, se o \u2018deletamos\u2019 junto com um dos genes que ele regula, o ZNF787, n\u00e3o temos a forma\u00e7\u00e3o de neur\u00f4nios\u201d, explica Deisy.<\/p>\n

\u201cDeletar\u201d, no caso, \u00e9 um termo t\u00e9cnico para alguma incapacita\u00e7\u00e3o do gene, seja virtual ou real. Genes podem ser \u201cdeletados\u201d durante os testes, para que a pesquisa possa entender melhor suas fun\u00e7\u00f5es, e, biologicamente, quando ocorrem as muta\u00e7\u00f5es que criam as chamadas varia\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas.<\/p>\n

Sistemas medem evolu\u00e7\u00e3o e tratamento de doen\u00e7as, assim como enfermidades relacionadas<\/h2>\n

Assim, para testar a import\u00e2ncia do RNA n\u00e3o codificante para a medicina em rede, os cientistas criaram dois sistemas computacionais que foram comparados, um tradicional, com foco apenas no RNA codificante, e outro que contava tamb\u00e9m com a presen\u00e7a do ncRNA.<\/p>\n

Durante o estudo foram realizados testes com dados para cerca de 800 doen\u00e7as, das quais tr\u00eas foram destacadas no trabalho.<\/p>\n

Duas dessas enfermidades, a artrite reumatoide e a Doen\u00e7a de Crohn, s\u00e3o autoimunes, ou seja, disfun\u00e7\u00f5es no sistema imunol\u00f3gico que fazem com que ele passe a agredir o pr\u00f3prio organismo. Tamb\u00e9m s\u00e3o cr\u00f4nicas, sem cura. A artrite reumatoide, que causa inflama\u00e7\u00f5es nas articula\u00e7\u00f5es, atinge de 0,5% a 1,5% da popula\u00e7\u00e3o, principalmente mulheres. J\u00e1 para a Doen\u00e7a de Crohn, uma s\u00edndrome (conjunto de problemas) que compromete o intestino, s\u00e3o registrados 9,57 novos casos a cada 100 mil habitantes no Brasil.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Interactoma (grafo) resultante das avalia\u00e7\u00f5es do estudo: em amarelo est\u00e3o os genes associados a algumas doen\u00e7as. Em azul, genes n\u00e3o associados a nenhuma doen\u00e7a. O tamanho de cada n\u00f3 representa a quantidade de intera\u00e7\u00f5es de um gene. Ilustra\u00e7\u00e3o: Deisy Gysi\/UFPR<\/figcaption><\/figure>\n

A terceira doen\u00e7a investigada \u00e9 a pr\u00e9-ecl\u00e2mpsia, tamb\u00e9m chamada de S\u00edndrome Hipertensiva da Gravidez, uma complica\u00e7\u00e3o que leva ao aumento da press\u00e3o arterial em pessoas gr\u00e1vidas nas semanas finais de gesta\u00e7\u00e3o. Em muitos casos \u00e9 fatal.<\/p>\n

A expectativa sobre as avalia\u00e7\u00f5es da medicina em rede \u00e9 que elas consigam projetar situa\u00e7\u00f5es de interesse m\u00e9dico com precis\u00e3o e contexto. Por exemplo, avaliar como a doen\u00e7a pode avan\u00e7ar ou retroceder \u2014 a chamada \u201cevolu\u00e7\u00e3o\u201d. Ou quais s\u00e3o os melhores tratamentos para determinado paciente.<\/p>\n

Outro aspecto chave \u00e9 a compreens\u00e3o de como doen\u00e7as se relacionam entre si no mesmo organismo. Uma doen\u00e7a pode agravar a evolu\u00e7\u00e3o de outra \u2014 que \u00e9 o que chamamos de comorbidade \u2014 ou uma doen\u00e7a pode gerar outra enfermidade.<\/p>\n

Segundo os pesquisadores, a presen\u00e7a do ncRNA na medicina em rede mostrou sua import\u00e2ncia exatamente nesse aspecto.<\/p>\n

A leitura desse fator \u00e9 poss\u00edvel devido a uma regra b\u00e1sica: doen\u00e7as semelhantes costumam estar relacionadas ao mesmo agrupamento de genes. \u00c9 por causa disso que o mapa formado por intera\u00e7\u00f5es no interior das c\u00e9lulas, o interactoma, \u00e9 uma pe\u00e7a essencial da medicina em rede. \u00c9 a partir do que se sabe sobre as intera\u00e7\u00f5es das macromol\u00e9culas das c\u00e9lulas que o sistema consegue entender o que ocorre em cada conjunto de gentes, ou seja, em cada \u201cvizinhan\u00e7a\u201d.<\/p>\n

“Um interactoma \u00e9 um grafo que representa as intera\u00e7\u00f5es entre mol\u00e9culas biol\u00f3gicas. Cada ponto \u00e9 um n\u00f3 e representa uma mol\u00e9cula, ou seja, um gene ou seu produto. Quanto mais intera\u00e7\u00f5es, maior \u00e9 esse n\u00f3. J\u00e1 uma linha entre dois n\u00f3s representa que dois genes interagem”, explica Deisy.<\/p>\n

Aus\u00eancia de RNA n\u00e3o codificante impede leitura de contextos para cada doen\u00e7a<\/h2>\n

Deisy compara o conhecimento que os interactomas fornecem sobre doen\u00e7as com o conhecimento que os mapas cartogr\u00e1ficos informam sobre as cidades.<\/p>\n

\u201cPodemos pensar o interactoma como um mapa de uma cidade. Casas e estabelecimentos comerciais s\u00e3o os nossos genes. Com\u00e9rcios que vendem coisas parecidas est\u00e3o pr\u00f3ximos uns aos outros e fazem os nossos bairros terem certas caracter\u00edsticas. Da mesma maneira, nossos genes se organizam nessa rede, o interactoma, de acordo com suas fun\u00e7\u00f5es\u201d, compara.<\/p>\n

No interactoma, genes, prote\u00ednas e outras mol\u00e9culas seriam as constru\u00e7\u00f5es do mapa. Os genes se agrupam como os bairros se formam: genes associados \u00e0s mesmas doen\u00e7as est\u00e3o na mesma vizinhan\u00e7a. Essa vizinhan\u00e7a com marcas pr\u00f3prias recebe, no interactoma, o nome de \u201cm\u00f3dulo\u201d da doen\u00e7a.<\/p>\n

Genes associados \u00e0 artrite, por exemplo, est\u00e3o mais pr\u00f3ximos uns dos outros do que em rela\u00e7\u00e3o a outros genes que n\u00e3o est\u00e3o ligados \u00e0 doen\u00e7a.<\/p>\n

Sendo assim, a an\u00e1lise do contexto desse conjunto, do m\u00f3dulo inteiro, que abrange tamb\u00e9m o ncRNA, se mostrou capaz de aumentar muito o entendimento sobre as doen\u00e7as. “Quando n\u00e3o inclu\u00edmos os ncRNAs para identificar os m\u00f3dulos das doen\u00e7as perdemos muita informa\u00e7\u00e3o”, afirma Deisy.<\/p>\n

No estudo, a pr\u00e9-ecl\u00e2mpsia se mostrou um caso dr\u00e1stico, em que a perda de contexto n\u00e3o permite entender quase nada dos processos biol\u00f3gicos da doen\u00e7a. Apesar de algumas condi\u00e7\u00f5es de risco serem conhecidas, n\u00e3o se sabe o que causa essa complica\u00e7\u00e3o, que nem sempre acarreta sintomas.<\/p>\n

“Quando focamos na pr\u00e9-ecl\u00e2mpsia apenas pelo ponto de vista dos genes codificadores, pouco se sabe sobre a doen\u00e7a, e pior, n\u00e3o somos capazes de definir uma vizinhan\u00e7a para ela. Em resumo, sem os ncRNAs n\u00e3o sabemos como a doen\u00e7a pode se manifestar, pouco se sabe sobre sua biologia e tamb\u00e9m n\u00e3o conseguimos definir quais outras doen\u00e7as est\u00e3o na sua vizinhan\u00e7a”, avalia Deisy.<\/p>\n

J\u00e1 a artrite reumat\u00f3ide tem suas informa\u00e7\u00f5es aprimoradas com a inclus\u00e3o de ncRNAs nos sistemas de proje\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

“Pelos RNAs codificadores, a \u00fanica doen\u00e7a que est\u00e1 pr\u00f3xima da artrite reumatoide \u00e9 a Doen\u00e7a de Chron. Por\u00e9m sabemos que artrite reumat\u00f3ide apresenta diversas comorbidades, que s\u00f3 aparecem quando inclu\u00edmos os ncRNAs no interactoma”.<\/p>\n

Condi\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas tamb\u00e9m ajudam a explicar endemias brasileiras<\/h2>\n

A medicina em rede tem ganhado espa\u00e7o na chamada medicina personalizada ou medicina de precis\u00e3o<\/a>, um campo ainda elitizado que direciona as escolhas m\u00e9dicas para as necessidades particulares do paciente, mas tem potencial para ajudar na sa\u00fade p\u00fablica brasileira.<\/p>\n

\u00c9 uma \u00e1rea de pesquisa que ajuda a agilizar o desenvolvimento de medicamentos para doen\u00e7as novas<\/a>, como foi a Covid-19.<\/p>\n

As endemias, que s\u00e3o as doen\u00e7as recorrentes que sempre preocupam regi\u00f5es do pa\u00eds; as enfermidades negligenciadas, que s\u00e3o as endemias de pa\u00edses tropicais; al\u00e9m das raras, que afetam percentual baix\u00edssimo da popula\u00e7\u00e3o, tamb\u00e9m poderiam ser combatidas com aux\u00edlio da medicina em rede.<\/p>\n

Entre os planos de pesquisa de Deisy Gysi est\u00e1 usar a medicina em rede para entender melhor as arboviroses, que s\u00e3o as doen\u00e7as causadas por v\u00edrus e transmitidas por mosquitos. O grupo inclui dengue, zika, chicungunha e febre amarela, que ser\u00e3o o foco da pesquisa.<\/p>\n

\u201cNenhuma dessas doen\u00e7as apresenta cura e muito menos tratamento adequado. A proposta do projeto \u00e9 compreender as bases gen\u00e9ticas e os mecanismos pelos quais a doen\u00e7a se manifesta para propor tratamentos, principalmente utilizando medicamentos j\u00e1 aprovados\u201d, diz.<\/p>\n

Essa seria uma nova fase em rela\u00e7\u00e3o aos estudos que a pesquisadora desenvolveu nos Estados Unidos, onde atuou na Northeastern University e na Harvard Medical School, em Boston.<\/p>\n

\u2795 Leia detalhes no artigo “<\/span>Non-Coding RNAs Improve the Predictive Power of Network Medicine<\/span><\/a>“, publicado no peri\u00f3dico Proceedings of the National Academy of Sciences<\/em> (PNAS).<\/span><\/h5>\n
Edi\u00e7\u00e3o: Camille Bropp<\/h5>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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