São Paulo, 12 (AE) - Em dezembro, o Instituto Ludwig de Pesquisas sobre o Câncer de São Paulo vai inaugurar o primeiro laboratório brasileiro de biochips (pequenas lâminas usadas para mapear até 10 mil genes ao mesmo tempo). Com as novas instalações, comparáveis às mais modernas do Planeta na área de pesquisa genética, os cientistas brasileiros começarão a fazer um tipo de biochip inédito no mundo, com material produzido a partir de uma técnica de sequenciamento genético desenvolvida no Brasil.
Trata-se da Estratégia Orestes, que já está sendo patenteada internacionalmente pelo instituto brasileiro. Ao contrário das outras utilizadas no mundo, a técnica brasileira de sequenciamento genético identifica, prioritariamente, a porção central do gene, onde se concentram as informações sobre a estrutura molecular da proteína que cada gene codifica. Com isso, o Brasil fornecerá muita informação nova ao Projeto Internacional Genoma, que está sequenciando o código genético humano. Sequenciar significa conhecer a ordem de cada uma das bases (nucleotídeos) dos genes, enquanto mapear é descobrir a localização de um fragmento de DNA dentro do gene.
Os cientistas acreditam que a identificação dos genes responsáveis pelo câncer abrirá perspectivas revolucionárias de terapia e cura da doença. No futuro, graças a esses conhecimentos, o tratamento do câncer poderá começar antes mesmo de a doença ser visível ao microscópio.
Também a escolha da terapia para cada caso será muito mais acertada, aumentando as possibilidades de cura. Isso porque o diagnóstico e as previsões sobre a evolução da doença serão feitos de forma muito mais confiável, a partir da análise da estrutura molecular dos tecidos cancerosos e não pelo estágio da doença ou pelo aspecto de suas células, como ocorre hoje.
As novas instalações do laboratório do Instituto Ludwig darão suporte aos pesquisadores que trabalham no Projeto Genoma Câncer, que envolve cerca de 30 centros do Estado numa rede virtual dedicada a mapear a estrutura genética dos tipos de câncer mais comuns no Brasil.
Financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) - com um orçamento inicial de R$ 10 milhões -, o Projeto Genoma Câncer já sequenciou 53 mil fragmentos de DNA (o ácido desoxirribonucléico, que contém a informação genética básica dos orgnanismos), correspondentes a 30 mil genes diferentes. Desse total, ao menos 10 mil são sequências de genes ainda desconhecidos pela ciência. Com o novo laboratório, os cientistas pesquisarão as funções desses novos genes e verificarão quais deles estão envolvidos no desenvolvimento do câncer.
A estratégia de mapeamento genético com o biochip consiste em comparar o RNA (ou ácido ribonucléico, a molécula responsável pela "tradução" da informação genética) de um tecido saudável com o RNA do mesmo tecido canceroso. Pela comparação, é possível saber quais genes apresentam alteração de expressão, ou seja, onde estão os defeitos responsáveis pela doença.
"Até agora trabalhávamos com biochips produzidos no exterior", explica Luiz Fernando Reis, coordenador de RNA do Projeto Genoma-Câncer. "Com os novos equipamentos, poderemos fazer biochips próprios, o que nos permitirá estudar as funções de fragmentos de genes que foram sequenciados por nós mesmos pela primeira vez."
Como os biochips de alta densidade que o novo laboratório vai produzir são muito menores do que os até agora utilizados pelos cientistas do Ludwig, a nova tecnologia permitirá realizar o mapeamento genético com amostras muito menores de tecidos. "Isso é crucial, porque a partir de agora poderemos trabalhar com material retirado para biópsia e não apenas com grandes porções de tumores, obtidas apenas quando se indica uma cirurgia para retirar o tumor", explica Reis.
Os pesquisadores do Instituto Ludwig pretendem comparar geneticamente também células de tumores em diferentes estágios e até mesmo células de lesões pré-tumorais. O objetivo é identificar quais são as alterações genéticas iniciais capazes de evoluir para um câncer. Todos os tipos de câncer começam a partir de um número reduzido de mutações nos genes, que inicialmente são incapazes de provocar mudanças importantes no funcionamento da célula. Aos poucos, porém, essas alterações se acumulam até o tecido tornar-se um tumor.
Identificar as mutações iniciais ligadas ao câncer permitiria começar o tratamento muito antes de o mal se manifestar, a partir apenas da análise genética de uma lesão suspeita ou do acompanhamento de pacientes com antecedentes familiares de câncer.
Tipagem molecular - Mas as possibilidades não ficam por aí. Uma vez identificadas as alterações cancerígenas iniciais, os pesquisadores pretendem acompanhar sua evolução para identificar a mutação que evolui para cada tipo de câncer, informação essencial para decidir precocemente pela terapia mais adequada.
O presidente do Hospital do Câncer, Ricardo Brentani, dá exemplos claros da importância disso. Segundo ele, hoje, obtém-se a cura em cerca de 70% dos casos de câncer de mama operados na fase inicial, quando ainda não há comprometimento dos gânglios. Nos 30% restantes, porém, a doença volta.
"Hoje não é possível prever como vai evoluir cada caso e ninguém recomendaria um tratamento agressivo para um câncer inicial", pondera Brentani. "Mas se soubéssemos que aquele tumor provavelmente terá uma evolução ruim, poderíamos recomendar terapias mais radicais desde o início", conclui. Ele assinala que o transplante de medula, por exemplo, associado a altas doses de quimioterapia, cura cerca de 70% dos casos de câncer de mama em estágio muito avançado.
Atualmente, essas mudanças de condutas terapêuticas baseadas no estudo genético do câncer são feitas apenas em caráter experimental nos centros mais avançados. O Instituto Ludwig, em parceria com o Hospital do Câncer, faz esses procedimentos para alguns tumores de intestino.
Revolução - O biochip, na verdade, revolucionou todas as pesquisas relacionadas à análise genética, porque deixou de fazer o mapeamento dos genes com base no DNA, passando a realizá-lo a partir do RNA. Isso foi fundamental porque apenas 3% de todo o DNA do ser humano é constituído por genes, ou seja, por elementos efetivamente relacionados à determinação de caracteres. Os outros 97%, aparentemente, não têm função ou servem apenas para dar forma à espiral do DNA.
"Perdemos tempo procurando alterações genéticas no DNA, para só depois descobrir se eram ou não responsáveis por caracteres relevantes; agora, estudamos diretamente os genes responsáveis pela característica que nos interessa", diz Andrew Simpson, oncologista do Instituto Ludwig de São Paulo e coordenador do Projeto Genoma Câncer.
Com os biochips, tornou-se possível separar e analisar apenas o porcentual do material genético humano (3%) responsável pela "receita" de cada ser. Isso é feito por meio do RNA, elemento que transporta a informação necessária para a "fabricação" das proteínas específicas constitutivas daquele tecido.
Embora todas as células do organismo tenham o mesmo DNA, correspondente ao código genético completo da espécie, em cada tecido se expressa uma parte distinta desse DNA, daí as células do fígado serem diferentes das do cérebro, dos músculos, etc.
O RNA, desse forma, funciona como o negativo de uma fotografia (o DNA) no qual aparecem apenas os genes expressos naquele tecido. Ficam, assim, de fora tanto os 97% de material genético que não determina caracteres, como a parte dos 3% restantes que não se manifesta naquele tecido.
Extração de RNA - O biochip é produzido extraindo-se o RNA da célula. A partir desse RNA, como na revelação de um negativo fotográfico, é produzido em laboratório um DNA sintético (chamdado cDNA), que difere do DNA natural porque contém apenas o material genético que se manifesta naquele tecido específico.
Para produzir um bioship de alta densidade, um robô deposita sobre uma lâmina de 2 centímetros quadrados até 15 mil gotículas microscópicas, cada uma com diferentes fragmentos de cDNA cuja estrutura molecular já é conhecida.
Sobre cada um desses 15 mil pontos, depositam-se amostras do RNA completo do tecido que se quer mapear geneticamente. Então, os cientistas observam em quais pontos o RNA adere sobre o cDNA e com qual intensidade. "A aderência significa que o RNA codifica aquelas proteínas. Gruda porque a sequência das bases daquele RNA é completentar às do suporte ", explica Reis.
Além de deixar de lado o material genético não pertinente, o biochip deu uma velocidade sem precedentes às análises genéticas. Graças ao biochip, o mapeamento genético desse material, que antes tinha de ser feito gene a gene, pode ser conseguido analisando-se, simultaneamente, cerca de 10 mil fragmentos de gene colocados num só biochip.
Com os biochips de alta densidade, como os que o Instituto Ludwig vai produzir, esse processo ganhou ainda mais velocidade. Isso porque, com eles, é possível analisar, num só biochip, a estrutura genética dos tecidos cancerosos e dos tecidos saudáveis. Depois de tingidas com diferentes cores, as amostras de tecido saudável e de tecido tumoral serão colocadas nesse biochip. Então, um scanner especial permitirá identificar quais genes expressam-se apenas no tumor, quais apenas no tecido saudável e quais em ambos.
O importância desse avanço fica evidente diante da estimativa dos cientistas de que o código genético humano seja formado por mais de 150 mil genes. Há um ano acreditava-se que fossem menos de 100 mil. Desse total, apenas 8,5 mil genes já são bem conhecidos: sua estrutura molecular foi totalmente mapeada e várias das suas funções principais já foram identificadas. No balanço global, outros mais de 1 milhão de fragmentos de genes já foram sequenciados pela comunidade científica mundial, sendo 53 mil no Projeto Genoma-Câncer do Brasil.

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