A edição do epigenoma pode prevenir transtornos do desenvolvimento?
Usando um novo tipo de ferramenta de engenharia genética chamada edição de epigenoma em camundongos, os cientistas restauraram irregularidades no cérebro em desenvolvimento que surgem de uma mutação genética.
A edição do epigenoma é uma forma de alterar a expressão ou leitura de genes sem alterar seu código de DNA subjacente.
Uma equipe da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, MD, liderou o Nature Communications estudo que se concentra na proteína C11orf46.
Um dos autores correspondentes do estudo é o Dr. Atsushi Kamiya, que é professor associado de psiquiatria e ciências comportamentais na Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins.
Em humanos, as mutações na seção do DNA que contém o C11orf46 gene pode levar à síndrome WAGR, uma condição genética que pode causar deficiência intelectual e prejudicar muitos sistemas do corpo.
Os pesquisadores descobriram que o C11orf46 direciona o desenvolvimento do corpo caloso, que é o complexo feixe de fibras nervosas que conecta os lados direito e esquerdo do cérebro.
Se o corpo caloso não se formar corretamente, pode causar distúrbios de desenvolvimento do cérebro, como autismo, e o tipo de deficiência intelectual que pode ocorrer na síndrome WAGR.
Silenciamento de genes
Outro nome para a síndrome WAGR é síndrome de deleção do cromossomo 11p13 porque as mutações que a causam compreendem deleções de DNA em uma região específica do cromossomo 11. O C11orf46 gene fica nesta região.
Para estudar o efeito da falta da proteína C11orf46, os pesquisadores silenciaram seu gene codificador em camundongos.
Em vez de deletar o gene diretamente, no entanto, eles reduziram sua expressão usando uma ferramenta de edição de epigenoma.
Com essa ferramenta, os cientistas podem alterar o empacotamento da cromatina do DNA, em vez do próprio código do DNA.
Essa alteração torna mais difícil para os leitores de DNA de uma célula ler o código de DNA da proteína, com o resultado de que a célula produz menos.
A equipe descobriu que camundongos que produziram menos proteína C11orf46 não conseguiram desenvolver o corpo caloso corretamente em seus cérebros. O comprometimento do cérebro é semelhante ao que ocorre na síndrome WAGR.
Edição de epigenoma restaurado agrupamento de axônios
Quando os pesquisadores deram uma olhada mais de perto, eles descobriram que os ratos que produziram menos proteína C11orf46 tinham maior expressão no gene que faz outra proteína chamada Semaforina 6A.
A semaforina 6A tem um papel fundamental na orientação da direção do crescimento dos axônios neuronais no cérebro em desenvolvimento.
Com mais edição do epigenoma que alterou a expressão de seu gene associado, SEMA6A, os pesquisadores conseguiram reduzir a Semaforina 6A nos camundongos e restaurar o agrupamento de axônios dos neurônios para que se parecessem com os de camundongos normais.
“Edição epigenética guiada por RNA de Sema6a promotores de genes através de um sistema dCas9-SunTag com C11orf46 ligando-se à expressão normalizada de SEMA6A e à disconectividade transcalosa resgatada através da remodelação repressiva da cromatina pelo complexo repressor SETDB1 ”, escrevem os autores.
Os pesquisadores concluíram que o estudo demonstra como a edição epigenética precisa da cromatina pode alterar o desenvolvimento inicial da conexão entre o cérebro direito e esquerdo.
“Embora este trabalho seja inicial, essas descobertas sugerem que podemos ser capazes de desenvolver futuras terapias de edição de epigenoma que podem ajudar a remodelar as conexões neurais no cérebro e talvez prevenir a ocorrência de distúrbios de desenvolvimento do cérebro.”
Dr. Atsushi Kamiya
