Pesquisadores utilizam laboratório Sirius para investigar mecanismos iniciais de doenças priônicas no cérebro

Pesquisadores brasileiros utilizaram a infraestrutura do Sirius, superlaboratório localizado em Campinas (SP), para investigar os mecanismos iniciais que levam ao desenvolvimento de doenças priônicas. O estudo, publicado na revista Science Advances em 2023, buscou compreender por que a proteína PrPC, que ocorre naturalmente nos neurônios, sofre alterações estruturais e passa a causar danos irreversíveis ao sistema nervoso.

O mecanismo de degeneração proteica

As doenças priônicas ocorrem quando a proteína normal do organismo muda sua forma, transformando-se em um príon. Essa alteração desencadeia um efeito cascata, fazendo com que outras moléculas semelhantes também se modifiquem e se acumulem no cérebro, resultando na destruição de neurônios.

Para analisar esse processo, os cientistas focaram em estruturas denominadas condensados, que funcionam como gotículas concentradas de proteína. Nessas gotas, as moléculas permanecem reunidas em um espaço delimitado, mas mantêm a capacidade de movimentação enquanto a substância permanece em estado líquido.

Durante os experimentos, observou-se que a presença de cobre, elemento existente nos neurônios, mantinha a fluidez dessas gotículas. No entanto, ao simularem um cenário de estresse oxidativo utilizando peróxido de hidrogênio, os pesquisadores notaram que o condensado endurecia, transitando do estado líquido para um gel ou sólido. Essa formação de estruturas rígidas é um processo já associado ao desenvolvimento de patologias.

Tecnologia de precisão no Sirius

A análise detalhada dessas mudanças ocorreu na estação de pesquisa Cateretê. Para a produção da luz síncrotron — invisível ao olho humano e com um feixe 30 vezes mais fino que um fio de cabelo —, elétrons são acelerados em um túnel de 500 metros, percorrendo esse trajeto cerca de 600 mil vezes por segundo sob a ação de ímãs potentes.

A equipe utilizou a técnica de raios X chamada XPCS. Enquanto métodos convencionais permitem visualizar apenas a forma e o tamanho das gotículas, a tecnologia do Sirius possibilitou medir a movimentação das proteínas internamente, permitindo identificar a transição da fluidez para a rigidez da estrutura.

Impacto e contexto clínico

Embora o estudo não aponte tratamentos ou determine que o cobre e o peróxido de hidrogênio causem a doença, ele preenche lacunas sobre a formação de estruturas prejudiciais ao cérebro. Os resultados laboratoriais, feitos em modelos que simulam células, não são transportáveis diretamente para pacientes, e ainda não se sabe se a rigidez desses condensados faz parte do processo da doença de Creutzfeldt-Jakob (DCJ).

A DCJ é uma condição neurológica rara, degenerativa e sem cura. No Brasil, o Ministério da Saúde confirmou 547 casos entre 2005 e 2021, sendo São Paulo o estado com a maior incidência, somando 202 registros.

Esforços por tratamentos experimentais

Recentemente, o diagnóstico de doença de Creutzfeldt-Jakob do piloto e influenciador Lito Sousa trouxe visibilidade à condição. O Ministério da Saúde informou que contatou pesquisadores nos Estados Unidos para viabilizar a inclusão do paciente em estudos experimentais.

Entre as opções analisadas pela família e pelo governo estão:

• Estudo PRiSM: Desenvolvido por pesquisadores de Harvard e do MIT, utiliza tecnologia genética para localizar e destruir o material causador da doença. A fase 1, iniciada em abril com 15 voluntários, avalia a segurança da substância.
• Ionis Pharmaceuticals: A farmacêutica informou que a pesquisa em questão não está mais recrutando participantes.

Ambas as abordagens buscam reduzir a produção da proteína patológica. Enquanto isso, a investigação científica no Brasil prossegue; pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) têm novos experimentos previstos para o fim de setembro no Sirius, utilizando a técnica SAXS na linha de luz Sapucaia.