Pesquisa brasileira corrige mutação causadora da síndrome de Pitt-Hopkins

Um estudo, liderado por cientistas brasileiros da universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade da Califórnia San Diego, nos Estados Unidos, descobriu o principal causador da síndrome de Pitt-Hopkins, uma doença neuropsiquiátrica rara que se enquadra dentro do espectro autista. Com isso, conseguiram também frear a evolução da síndrome nos testes em laboratório.

A síndrome de Pitt-Hopkins (PTHS) têm origem genética: ela ocorre devido a mutações no gene TCF4 (assim como a esquizofrenia), essencial no desenvolvimento do cérebro. Crianças acometidas pela síndrome costumam ter déficit motor e cognitivo, ausência de fala funcional, traços faciais reconhecíveis e alterações respiratórias.

A ciência já conhecia o problema, mas não sabia como a alteração do gene se refletia na estrutura biológica do cérebro. Usando uma técnica conhecida como “reprogramação celular”, o time liderado por Fabio Papes e Alysson Muotri coletou células da pele de portadores da síndrome e as fez regredir ao estágio embrionário.

Antes de se especializarem como parte do fígado, coração ou cérebro, todas as nossas células são, essencialmente, iguais. Enquanto estão nessa fase inicial, elas podem assumir qualquer forma celular, assim como uma bola de massinha pode se tornar um dinossauro ou um carro. Uma célula reprogramada para reassumir essa capacidade é a chamada célula-tronco pluripotente induzida – a técnica rendeu o Prêmio Nobel de 2012 a seu inventor, o japonês Shinya Yamanaka.

Uma vez induzidas de volta ao nível embrionário, as células coletadas foram direcionadas e se especializaram novamente. Dessa vez, viraram neurônios. Como esses novos neurônios foram recolhidos de pacientes com PTHS, eles mantiveram seu código genético e, por consequência, mantiveram a síndrome. Ao juntar um conjunto de neurônios das amostras, os cientistas criaram um mini-cérebro artificial, vivo, e que também apresentava um quadro de Pitt-Hopkins. Esse aglomerado de células que forma o mini-cérebro é chamado organóide.

Com o mini-cérebro disponível para estudo, ficou mais fácil identificar a alteração biológica que acompanha a síndrome. “Mesmo sem um microscópio, era possível dizer qual organóide tinha a mutação” disse Muori em nota. Aqueles com TCF4 mutante eram menores do que os do grupo controle; e muitas das células nem haviam amadurecido e se tornado neurônios completamente funcionais. A atividade elétrica desses cérebros era inferior, o que prejudica o pleno funcionamento do órgão e pode explicar as características clínicas dos pacientes.

A pesquisa também se propôs a identificar um possível tratamento para a síndrome. Nosso DNA carrega dois pedaços de cada gene. Como a síndrome de Pitt-Hopkins é causada pelo mau funcionamento de uma das cópias do TCF4, a ideia era suprir a demanda gerada pelo gene defeituoso. Foram testadas duas formas de terapia gênica.

A primeira envolvia a técnica de edição genética CRISPR-Cas9 – que concedeu o Nobel de Química de 2020 às suas criadoras. O plano era fazer com que a cópia funcional do gene expressasse mais proteína, o suficiente para compensar a falta gerada pela mutação. A segunda técnica envolvia a inserção de uma terceira cópia do gene, que tomou para si a função que o gene mutante deveria ter.

Os resultados foram promissores: os cérebros-teste submetidos às modificações passaram a se desenvolver normalmente, incluindo aumento na proliferação das formas básicas de neurônios.

Uma terceira intervenção foi o uso da droga CHIR99021, utilizada em estudos de células tumorais. Com esse método, houve aumento do tamanho dos organoides e melhora em alguns indicadores modeculares. A CHIR99021 ainda não pode ser usada em humanos, mas ela abre caminho para o desenvolvimento de drogas similares.

A pesquisa deve continuar. Os cientistas conseguiram parceria com uma empresa especializada em terapia gênica que está organizando os próximos passos para que a tecnologia seja testada em humanos. “Para essas crianças e seus entes queridos, qualquer melhora na qualidade de vida vale o esforço,” disse Muotri.