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UNICAMP - Universidade Estadual de Campinas

Plataforma on-line reúne genes de referência para pesquisa de biomolecular

Publicado em 04 dezembro 2020

Por Maria Fernanda Ziegler, da Agência FAPESP

Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) disponibilizaram em uma  plataforma on-line e gratuita  um banco de dados com 2.176 genes de manutenção celular humano e 3.277 de camundongos – usados como referência em experimentos que medem a variação da expressão de um gene. A informação, que ainda não estava estruturada em um banco de dados, surge como uma ferramenta útil para grande parte da comunidade científica da área biológica.

Isso porque quase toda investigação biomolecular – seja para o desenvolvimento de um novo fármaco, seja para aprofundar o conhecimento sobre uma determinada doença – precisa lançar mão dos chamados genes de manutenção celular (housekeeping genes, em inglês). Basicamente, para detectar e quantificar a variação da expressão de genes em uma célula, em consequência de uma infecção, inflamação, ou até por causa de um tumor, por exemplo, é preciso primeiro conhecer o que se mantém inalterado, em um mesmo padrão.

Só depois, usando genes housekeeping como uma espécie de “régua”, é possível analisar com maior precisão o tamanho das variações na expressão de outros genes. As alterações na expressão gênica da célula são importantes, pois determinam maior ou menor expressão das proteínas, que são as moléculas que, em última análise, podem desencadear ou influenciar o desenvolvimento da resposta imune ou medicamentosa, assim como de processos fisiológicos normais da vida da célula.

“O atlas surgiu a partir de uma necessidade durante minha pesquisa de doutorado. Estava tendo dificuldade em eleger os genes de manutenção celular mais apropriados para os experimentos que precisava realizar. Ao conversar com outros pesquisadores, me dei conta de que o problema não era uma exclusividade minha. Muito pelo contrário, ele era relativamente comum”, diz  Bidossessi Wilfried Hounkpe , coautor do estudo publicado na revista Nucleic Acids Research.

Hounkpe realizou um estudo de doutorado  com bolsa da FAPESP  sobre mecanismos fisiopatológicos da anemia falciforme. O estudo e a criação do atlas integram dois  Projetos Temáticos apoiados pela Fundação, o primeiro coordenado por Joyce Maria Annichino-Bizzacchi, e o segundo coordenado por  Fernando Ferreira Costa. 

De acordo com os pesquisadores, os genes housekeeping são essenciais para o desenho de um estudo biomolecular. Porém, a despeito de alguns deles já serem velhos conhecidos dos cientistas, os genes housekeeping variam de uma condição para outra, assim como de um tipo de célula para outra. “Uma escolha errada pode inviabilizar um estudo ou impedir sua reprodutibilidade”, afirma Hounkpe.

Geralmente, sem uma ferramenta como o atlas, pesquisadores em todo o mundo tendem a buscar os genes de manutenção celular em estudos anteriores sobre o mesmo tema de interesse.

“O atlas foi desenvolvido paralelamente ao estudo de doutorado. A percepção do problema, a construção da solução e a estruturação da base de dados e toda a programação foi uma ideia dele e da  Francine Chenou, a quem coorientei no doutorado, e que sempre teve interesse em estudos de bioinformática”, relata  Erich de Paula, professor de Hematologia do Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Ciências Médicas da Unicamp.

Testes de PCR

Um dos principais exemplos de investigação biomédica que necessita da identificação de genes de manutenção celular específicos para calibrar a sua análise são os testes de PCR em tempo real (RT-PCR). O exame, que se tornou famoso com a pandemia de COVID-19 – por identificar pedaços do RNA do vírus em amostras de secreção nasal de pacientes –, consiste em uma das técnicas mais utilizadas em laboratórios de biologia molecular e biotecnologia em todo o mundo.

Além de identificar a presença do RNA do SARS-CoV-2, o RT-PCR é usado para estimar a quantidade de RNA expresso a partir de qualquer gene de interesse, sob diferentes condições experimentais. No entanto, conforme ressaltam os pesquisadores, o fato de os genes de manutenção celular serem utilizados como calibradores dessas análises dá a eles papel fundamental na precisão dos resultados finais, que são expressos tendo como referência a quantidade de RNA dos genes de manutenção celular.

Leia matéria completa publicada no site da Agência Fapesp.