Tese de mestrado de Marina Barreto Felisbino, desenvolvida no Instituto de Biologia (IB), acaba de resultar num artigo inédito na renomada revista norte-americana PLoS One, publicada on-line. Intitulado Chromatin remodeling, cell proliferation and cell death in valproic acid-treated HeLa cells, o artigo conseguiu mostrar, mediante métodos de análise de imagem de células em cultura, que o ácido valproico – uma das drogas mais adotadas mundialmente para controlar crises epiléticas – produz alterações estruturais na cromatina, material básico dos cromossomos que contém o DNA, a sede da informação genética.

Esse trabalho, financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), foi possível graças aos avanços no campo da Epigenética, uma área do conhecimento que vem se despontando mais recentemente como crucial para explicar a regulação da função genética do DNA. O trabalho da bióloga registrou nos primeiros meses pós-publicação mais de 1.200 acessos com 300 downloads. Leia o artigo no Link.

Conforme menciona a professora titular do IB Maria Luiza Silveira Mello, orientadora da dissertação de Marina e também autora do artigo, na tarefa da expressão gênica o DNA não está sozinho. Substância química que contém o código para a fabricação de todas as proteínas do organismo, determinando as características genéticas dos indivíduos, como a cor dos olhos, dos cabelos, entre outras, o DNA está complexado com proteínas dos tipos histônicas (que têm papel significativo na regulação dos genes), não histônicas e pequenos RNAs (ácidos ribonucleicos) que formam a estrutura da cromatina.

A docente explica que o patrimônio genético está no DNA e que, para ele se expressar, também precisa ser regulado. Tal regulação pode ser feita por meio de modificações nas proteínas histônicas que, por sua vez, podem ser afetadas pelo ácido valproico e pelo próprio DNA. Tal achado, afirma, ganha maior relevância ainda ao fazer uma conexão com a descoberta de um grupo dinamarquês, o qual determinou que, em células tumorais do tipo HeLa tratadas com ácido valproico, 6% dos seus genes eram desregulados.

A importância dessa pesquisa, dimensiona a docente, é que ela deverá auxiliar na interpretação do mecanismo de ação dessa droga, mas não exclusivamente em células nervosas. Nos Estados Unidos, salienta, existe um recente interesse do ácido valproico em ser usado no tratamento de alguns tumores, agora com uma ação um pouco diferente do que teria em células nervosas. “Saber como ele atua ao nível nuclear morfológico sugere a ocorrência de alterações ao nível molecular.”

As alterações morfológicas na microscopia são reveladas com o uso de um analisador de imagens em associação a experimentos de Biologia Molecular. “Ao usar essa droga no tratamento de tumores, é imprescindível saber quais elementos químicos, dentro das células, serão afetados”, demarca a docente.

Contraindicações

Apesar do ácido valproico ser considerado uma das melhores drogas contra a convulsão na epilepsia, ressalva Maria Luiza, ele também possui contraindicações, especialmente entre as  gestantes, pois pode desencadear a malformação fetal, impedindo a boa formação do sistema nervoso e podendo levar o feto a óbito. “Sabendo que o ácido valproico age sobre o funcionamento dos genes, pode-se compreender melhor que ele é capaz inclusive de desregular o desenvolvimento embrionário.”

A descoberta de Marina é vista pela professora Maria Luiza como uma contribuição adicional ao entendimento da desregulação gênica por certas drogas como o ácido valproico. De acordo com a docente, se quiserem detectar o efeito sobre a estrutura da cromatina numa célula que integra um tecido animal que foi tratado com essa droga ou também em uma célula em cultura, o acesso com análise de imagem, efetuada em nível de microscopia de luz, será perfeitamente possível. Empregando-se um equipamento computacional automatizado, ele permitirá identificar alterações na organização dos componentes nucleares.

No caso da cromatina, prossegue a orientadora, verifica-se que ela fica com uma espécie de “frouxidão”. Isso é demonstrado mediante a análise das imagens, na qual atribui-se cores falsas (as pseudocores) a elementos que compõem a cromatina. A análise de um núcleo de célula que foi, por exemplo, tratada com a droga, mostra alteração sob a forma dessas pseudocores, o que indica uma descondensação da cromatina.

Quando uma droga é escolhida para um tratamento, às vezes ela não desvenda todo o seu mecanismo de ação de início, diz a docente. Não se sabia, exemplifica ela, que – nos primórdios da utilização do ácido valproico – ele pudesse ter alguma ação em células tumorais e ser benéfico por conseguir diminuir a proliferação celular. À medida que o tempo transcorre, novas questões são aventadas, e a problemática passa a ser abordada sob diferentes perspectivas. Isto é muito comum de ocorrer com pesquisas em ciência básica.
No caso do uso de drogas para o tratamento das células tumorais especificamente, vai aí um bom tempo para que o produto de um estudo beneficie as pessoas. Nos Estados Unidos, o clinical trial para o uso do ácido valproico em células tumorais ainda está no nível 2. É preciso chegar ao nível 3 para ser utilizável no ser humano. Por isso, como os mecanismos de atuação da droga ainda não são totalmente conhecidos, é preciso haver cautela nas suas recomendações. “O caminho a ser percorrido pode ser demasiado longo”, adverte a orientadora. 

O trabalho de Marina Barreto Felisbino integra a linha de pesquisa de Cromatina do Departamento de Biologia Estrutural e Funcional do IB, linha essa que existe há mais de 30 anos, e teve a colaboração da professora Wirla Tamashiro, do Departamento de Genética, Evolução e Bioagentes do IB.

■ Publicação

Felisbino, M.B.; Tamashiro, W.M.S.C.; Mello, M.L.S. Chromatin remodeling, cell proliferation and cell death in valproic acid-treated HeLa cells. PLoS ONE 6(12): e29144. doi:10.1371/journal.pone.0029144.