Ferramentas computacionais aplicadas \u00e0 biologia est\u00e3o revolucionando o modo de estudar o que acontece no interior das c\u00e9lulas durante uma infec\u00e7\u00e3o, ajudando a desvendar o mecanismo de doen\u00e7as e a encontrar potenciais alvos terap\u00eauticos.<\/p>\n
Este \u00e9 o caso de um trabalho publicado recentemente na revista PLOS Pathogens, no qual pesquisadores brasileiros analisaram c\u00e9lulas sangu\u00edneas de pacientes infectados pelo v\u00edrus chikungunya. Com aux\u00edlio de t\u00e9cnicas de an\u00e1lise de redes complexas, intelig\u00eancia artificial e aprendizado de m\u00e1quina, o grupo identificou a assinatura g\u00eanica da doen\u00e7a, ou seja, um conjunto de genes cuja express\u00e3o \u00e9 alterada pela intera\u00e7\u00e3o com o pat\u00f3geno. Em seguida, o papel que os genes envolvidos desempenham nas c\u00e9lulas foi mapeado, bem como sua import\u00e2ncia no combate ao v\u00edrus.<\/p>\n
A pesquisa teve apoio da FAPESP e foi coordenada por Helder Nakaya, professor da Faculdade de Ci\u00eancias Farmac\u00eauticas (FCF) da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP). Participaram colaboradores do Instituto de Ci\u00eancias Biom\u00e9dicas (ICB) da USP, da Faculdade de Medicina de Ribeir\u00e3o Preto (FMRP-USP), do Instituto Butantan e do Laborat\u00f3rio Central de Sa\u00fade P\u00fablica de Sergipe, entre outros parceiros.<\/p>\n
\u201cIdentificamos tamb\u00e9m um conjunto de genes capaz de indicar, ainda na fase aguda, se o paciente tende a evoluir para um quadro de artralgia cr\u00f4nica [inflama\u00e7\u00e3o nas articula\u00e7\u00f5es], relativamente comum em infectados por chikungunya. No entanto, esse achado ainda precisa ser confirmado por estudos futuros, feitos com uma quantidade maior de amostras\u201d, disse Nakaya \u00e0 Ag\u00eancia FAPESP.<\/p>\n
O artigo traz resultados de an\u00e1lises feitas com amostras sangu\u00edneas de 39 sergipanos infectados durante a epidemia de 2016. Os dados foram comparados com os de 20 controles \u2013 pessoas n\u00e3o infectadas e oriundas da mesma regi\u00e3o dos pacientes estudados.<\/p>\n
O primeiro passo foi analisar o transcritoma das amostras, ou seja, todas as mol\u00e9culas de RNA mensageiro (que codificam prote\u00ednas) e tamb\u00e9m os RNAs n\u00e3o codificadores (que n\u00e3o d\u00e3o origem a prote\u00ednas, mas t\u00eam a\u00e7\u00e3o reguladora no genoma) expressos nas c\u00e9lulas que comp\u00f5em o sangue, como hem\u00e1cias, leuc\u00f3citos e plaquetas. Ao quantificar os transcritos nas amostras, os pesquisadores puderam medir o n\u00edvel de atividade de 20 mil genes e avaliar, em compara\u00e7\u00e3o com os controles, quais ficavam com a express\u00e3o aumentada ou diminu\u00edda durante a infec\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
\u201cFocamos nos genes codificadores de prote\u00ednas [aqueles que expressam os RNAs mensageiros], pois estes t\u00eam um papel mais f\u00e1cil de ser interpretado. \u00c9 relativamente simples saber se codificam um receptor celular ou um fator de transcri\u00e7\u00e3o, por exemplo. Conseguimos, assim, entender melhor a patog\u00eanese do chikungunya, isto \u00e9, como o v\u00edrus afeta as c\u00e9lulas e quais sistemas de defesa s\u00e3o ativados em resposta\u201d, contou Nakaya.<\/p>\n
Essa an\u00e1lise revelou, por exemplo, o mecanismo pelo qual as c\u00e9lulas imunes desencadeiam o processo inflamat\u00f3rio para eliminar o v\u00edrus. De modo geral, o conjunto de prote\u00ednas respons\u00e1vel por montar essa resposta de defesa \u00e9 conhecido como inflamassoma. Trata-se de uma maquinaria celular que pode ser comandada por diferentes prote\u00ednas e resultar na produ\u00e7\u00e3o de diferentes mol\u00e9culas pr\u00f3-inflamat\u00f3rias. No caso da infec\u00e7\u00e3o pelo chikungunya, observou-se que a media\u00e7\u00e3o \u00e9 feita pela enzima caspase-1.<\/p>\n