Cientistas criam um ‘atlas genético’ das proteínas do sangue humano

6 June 2018, University of Cambridge

Uma equipe internacional de pesquisadores liderada por cientistas da Universidade de Cambridge e da empresa MSD – Marck Sharp & Dome – criou o primeiro mapa genético detalhado de proteínas humanas, os principais componentes da biologia. Essas descobertas prometem melhorar nossa compreensão sobre uma ampla gama de doenças e ajudar no desenvolvimento de novas drogas.

O estudo, publicado hoje na revista Nature, caracterizou os fundamentos genéticos do proteoma do plasma humano, identificando quase 2.000 associações genéticas com quase 1.500 proteínas. Anteriormente, havia apenas uma pequena fração desse conhecimento, principalmente porque os pesquisadores conseguiam medir apenas algumas proteínas sanguíneas simultaneamente de maneira eficaz.

Os pesquisadores usaram uma nova tecnologia – “SOMAscan” -, desenvolvida pela  empresa a SomaLogic, para medir 3.600 proteínas no sangue de 3.300 pessoas. Eles então analisaram o DNA desses indivíduos para ver quais regiões de seus genomas estavam associadas aos níveis de proteína, resultando em um aumento quatro vezes maior em relação ao conhecimento que se tinha anteriormente.

“Em comparação com os genes, as proteínas têm sido relativamente pouco estudadas no sangue humano, apesar de serem os ‘efetores’ da biologia humana, de serem perturbadas em muitas doenças e de serem os alvos da maioria dos medicamentos”, diz o Dr. Adam Butterworth do Departamento de Saúde Pública e Atenção Primária da Universidade de Cambridge, autor sênior do estudo. “Novas tecnologias estão agora nos permitindo começar a lidar com essa lacuna em nosso conhecimento”.

Um dos usos desse mapa genético é identificar vias biológicas específicas que causam doenças, exemplificadas no artigo, apontando vias específicas que levam à doença de Crohn e ao eczema.

“Graças à revolução da genômica ao longo da última década, temos sido bons em encontrar associações estatísticas entre o genoma e a doença, mas a dificuldade está em identificar os genes e as vias causadoras de doenças”, diz o Dr. James Peters, um dos autores. principais autores do estudo. “Agora, combinando nosso banco de dados com o que sabemos sobre associações entre variantes genéticas e doenças, podemos dizer muito mais sobre a biologia da doença.”

Em alguns casos, os pesquisadores identificaram múltiplas variantes genéticas influenciando os níveis de uma proteína. Ao combinar essas variantes em uma “pontuação” para essa proteína, eles foram capazes de identificar novas associações entre proteínas e doenças. Por exemplo, MMP12, uma proteína previamente associada à doença pulmonar, também estava relacionada à doença cardíaca – no entanto, enquanto níveis mais altos de MMP12 estão associados a menor risco de doença pulmonar, o oposto é verdadeiro em relação à doença cardíaca e ao acidente vascular cerebral; Este ponto pode ser importante, pois os medicamentos desenvolvidos para direcionar essa proteína para o tratamento de pacientes com doença pulmonar poderiam, inadvertidamente, aumentar o risco de doenças cardíacas.

Os cientistas da MSD foram fundamentais para demonstrar como os dados genéticos proteômicos poderiam ser usados ​​para a descoberta de drogas. Por exemplo, além de destacar potenciais efeitos colaterais, as descobertas do estudo podem ajudar ainda mais no desenvolvimento de medicamentos por meio de novos insights sobre alvos proteicos de drogas novas e existentes. Ao associar drogas, proteínas, variações genéticas e doenças, a equipe sugeriu medicamentos já existentes que também poderiam ser usados ​​para tratar uma doença diferente e aumentou a confiança de que certas drogas atualmente em desenvolvimento podem ter sucesso em testes clínicos.

Os pesquisadores estão fazendo todos os seus resultados abertamente disponíveis para a comunidade científica global possa usar.

“Nosso banco de dados é realmente apenas um ponto de partida”, diz o primeiro autor Benjamin Sun, também do Departamento de Saúde Pública e Atenção Primária do NHS: “Nós demos alguns exemplos neste estudo de como ele pode ser usado, mas agora é para a comunidade de pesquisa começar a usá-lo e encontrar novas aplicações.”

Caroline Fox MD, vice-presidente e chefe de Genética e Farmacogenômica da MSD, acrescenta: “Estamos muito satisfeitos em participar dessa colaboração, pois é um ótimo exemplo de como uma parceria público-privada pode ser aproveitada para uso em pesquisa na área científica mais ampla”.

A pesquisa foi financiada pela MSD, Instituto Nacional de Pesquisa em Saúde, Sangue e Transplante do NHS, Fundação Britânica do Coração, Conselho de Pesquisa Médica, Pesquisa e Inovação do Reino Unido e SomaLogic.

O professor Metin Avkiran, Diretor Médico Associado da Fundação Britânica do Coração, disse: “Embora o nosso DNA forneça nosso projeto individual, são as variações na estrutura, função e quantidade das proteínas codificadas por nossos genes que determinam nossa suscetibilidade à doença e nossa resposta aos medicamentos. Este estudo fornece uma nova visão sobre como as proteínas no sangue são controladas por nossa constituição genética e abre oportunidades para o desenvolvimento de novos tratamentos para doenças cardíacas e circulatórias “.

Leia o artigo: Benjamin B. Sun et al, Genomic atlas of the human plasma proteome, Nature(2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0175-2 

Referência: Nature  

Fonte: University of Cambridge 

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