*Reprodução da reportagem relacionada do Dr. Sérgio Pena, publicada no Jornal Impresso e no Site do Jornal Estado de Minas, em 30 de julho de 2017.

Avanço no diagnóstico de doenças genéticas Software desenvolvido por pesquisadores da UFMG ajuda médicos na descoberta da anomalia responsável por males causados por alterações no DNA, como anemia falciforme e hemofilia

Publicação: 30/06/2017 04:00

Karen Santos*

O genoma humano é o conjunto de genes transmitidos de forma hereditária, responsável por gerar a diversidade entre os indivíduos. Esse material, composto pelo DNA e outras estruturas, reúne, também, as informações para o funcionamento de todas as células do corpo humano. A medicina baseada no conhecimento do mapa genômico, portanto, pode ajudar a prevenir doenças e promover a saúde. A nova ferramenta de software desenvolvida por pesquisadores do Laboratório de Genômica Clínica da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), em parceria com o Núcleo de Genética Médica de Minas Gerais (Gene) e o Hospital Universitário Infantil de Dublin, é a prova de que entender o genoma humano e combinar sua análise à biogenética e à informática pode ser muito benéfico para a saúde da população. O software já está disponível em escala mundial.

A ferramenta, chamada Mendel, MD, em homenagem ao austríaco Gregor Mendel (1822-1884), considerado o “pai” da genética, foi criada pelo bioinformata Raony Guimarães e sua equipe para ajudar médicos a identificar, nos dados laboratoriais obtidos pelo sequenciamento dos genes, qual anormalidade genética é responsável pela doença de um paciente. O programa faz uso de bancos de dados para facilitar a “leitura” do exoma, que é a fração do genoma que codifica os genes, objetivando a obtenção de diagnósticos mais rápidos de doenças causadas por anomalias gênicas.

O sequenciamento do exoma ou mesmo do genoma inteiro se torna, cada vez mais, o teste de escolha para investigar e diagnosticar distúrbios genéticos como as doenças mendelianas, que apresentam alguma mutação na sequência do DNA de um único gene e aparecem acidentalmente ou são transmitidas hereditariamente. “Existem, no momento, cerca de 8 mil doenças mendelianas catalogadas em um banco de dados chamado Online Mendelian Inheritance in Man (Omim). Para cada uma dessas enfermidades o Mendel, MD pode ser utilizado para encontrar a mutação responsável por causar a doença em cada paciente”, explica Raony Guimarães, o bioinformata responsável pelo desenvolvimento do software. Entre as doenças mais conhecidas, causadas por alteração no DNA, estão a anemia falciforme, a hemofilia, a fibrose cística e a distrofia muscular.

“Autismo, atrasos de desenvolvimento, assim como problemas familiais de morte súbita ou de câncer, também motivam a realização do teste de sequenciamento do exoma”, acrescenta Sérgio Pena, orientador do trabalho da equipe de bioinformática e diretor do Laboratório de Genômica Clínica da UFMG. “É preciso entender que um sequenciamento – a parte automatizada do procedimento – detecta entre 30 e 50 mil variantes no exoma e é imenso o desafio de filtragem”, informa o médico geneticista, que também participou das etapas clínicas do projeto. O Mendel, MD é um filtro bioinformático que agiliza a seleção das mutações relevantes.

O desenvolvimento do Mendel, MD durou cerca de quatro anos e contou com outros três pesquisadores da UFMG e do GENE. A ferramenta, gratuita e de código aberto, possibilita que qualquer um a consulte e faz uso de bancos de dados atualizados para facilitar a “leitura” do exoma ou de todo o genoma e a seleção de genes e variantes candidatos a causar a enfermidade para validação experimental pelo laboratório e possível finalização do diagnóstico. Com isso, o software diminui o tempo de análise do mapa genômico e permite o diagnóstico mais rápido de doenças mendelianas. “A vantagem é que esses pacientes muitas vezes passam anos na busca por um diagnóstico, e agora o médico pode sequenciar o exoma do paciente, fazer o upload no software e encontrar os genes candidatos a causar a doença em muito menos tempo. A análise completa demora apenas alguns minutos”, ressalta Raony.

A equipe de pesquisadores do Laboratório de Genômica Clínica da UFMG e do Gene testaram o desempenho do programa em mais de 50 casos de transtornos genéticos suspeitos em pacientes brasileiros. De acordo com o bioinformata, o software conseguiu encontrar a variante causadora da doença, localizando a mutação genética responsável, e dar um diagnóstico definitivo na maioria dos casos. “Outros grupos também começaram a utilizar o Mendel, MD. Por exemplo, uma equipe do Hospital Universitário Infantil de Dublin, na Irlanda, identificou a mutação genética em casos de epilepsia e, inclusive, conseguiu encontrar um novo gene associado à doença.” Os dados de um paciente também podem ser reanalisados à medida que novas informações sobre os genes que causam doenças ficam disponíveis nas bases de dados.

FUNCIONAMENTO Raony Guimarães aponta que o Mendel, MD tem como objetivo ajudar médicos a realizar o diagnóstico clínico de pacientes com doenças mendelianas mais facilmente. Para ele, o diferencial da ferramenta está na facilidade de uso. “Este software oferece uma interface fácil de usar , com passos simples. Não é preciso ser proficiente em bioinformática”, conta.

Por meio do navegador, os médicos fazem o upload do arquivo chamado VCF, gerado pelo sequenciamento do exoma, que contém a lista das milhares de variantes genéticas detectadas em um paciente com doença mendeliana. O Mendel, MD vai, então, produzir uma lista restrita de genes com maior probabilidade de serem os culpados da doença, pesquisando diferentes bancos de dados de conhecidas mutações causadoras de doenças. “O médico pode exportar a lista de variantes e decidir sobre um diagnóstico ou investigar as variantes mais a fundo usando outros métodos laboratoriais para provar que ela é realmente a causadora da doença do paciente”, esclarece Raony.

Pai da genética

O biólogo e monge austríaco Gregor Mendel (20 de julho de 1822-6 de janeiro de 1884) formulou em apresentou, em 1865,em dois encontros da Sociedade de História Natural de Brno, na atual República Tcheca, as leis da hereditariedade, hoje chamadas Leis de Mendel, que regem a transmissão dos caracteres hereditários. Sua teoria principal era a de que as características das plantas (cores, por exemplo) deviam-se a elementos hereditários (atualmente conhecidos como genes). Como passava grande parte do tempo dedicando-se às atividades administrativas do monastério, foi deixando de lado suas pesquisas relacionadas ao estudo da hereditariedade. Morreu sem que tivesse, em vida, seus estudos reconhecidos. Somente no começo do século 20 alguns pesquisadores comprovaram a importância das descobertas de Mendel para o mundo da genética.

*Estagiária sob supervisão do editor André Garcia