Palavra de Sá

Pesquisa da USP revela potencial do zika contra tumores associados à neurofibromatose

Pesquisadores do Centro de Estudos do Genoma Humano (CEGH), ligado ao Instituto de Biociências (IB) da USP, descobriram que o zika vírus é capaz de matar células tumorais associadas a neurofibromatose tipo 1 (NF1), doença causada por mutações no gene NF1 e que predispõem os indivíduos a desenvolverem tumores, incluindo neurofibromas plexiformes e tumores malignos da bainha de nervos periféricos. Os resultados demonstram, mais uma vez, o potencial do zika como estratégia terapêutica, já que atualmente não existem tratamentos eficazes contra esses tipos de tumores.

A NF1, também conhecida como doença de von Recklinghausen, é o tipo mais comum de neurofibromatose. Geralmente identificada na infância, afeta aproximadamente uma em cada 2.600 pessoas em todo o mundo e, na maioria das vezes, não causa sintomas. Muitas pessoas apresentam somente as chamadas manchas café com leite ou nódulos benignos (neurofibromas) sob a pele, ao longo dos nervos periféricos. O maior problema é quando surgem tumores malignos ou deformantes. 

Em três anos e meio de estudo, Raiane Oliveira Ferreira, então aluna de doutorado no CEGH, realizou ensaios em culturas de células, em esferoides tumorais e em uma amostra de pacientes e mostrou que o zika foi capaz de reduzir e destruir as células do tumor, além de estimular uma resposta inflamatória acentuada, caracterizada pela produção e liberação de citocinas pró-inflamatórias.

Esse é o resultado de uma pesquisa iniciada em 2016 por cientistas do centro. Em 2018, o grupo demonstrou que o zika era capaz de infectar e destruir células de tumores do sistema nervoso central em camundongos. Em 2020, o mesmo resultado foi demonstrado em cães portadores de tumores cerebrais espontâneos. Além disso, Mayana Zatz, diretora de inovação do CEGH e sua equipe, foram os primeiros a descobrir que o zika brasileiro poderia tratar formas agressivas de tumores embrionários do sistema nervoso central, incluindo o meduloblastoma.

Mayana, que também é orientadora da pesquisa, disse ao Jornal da USP que existem mais de 4 mil mutações no gene NF1 descritas na literatura. “A herança é autossômica dominante, isto é, se um dos genitores tiver uma mutação nesse gene, a chance de transmitirem para a prole é de 50%. Mas, em cerca de metade dos casos, trata-se de uma mutação nova naquela pessoa, não herdada dos pais.” explica. “Os tumores podem ser cutâneos, subcutâneos ou plexiformes que envolvem vários tecidos, mas não sabemos que mutações determinam um ou outro tipo de tumor.”

<><> Resultados animadores

Nos primeiros ensaios, Raiane de Oliveira infectou linhagens de neurofibromas plexiformes e tumores malignos da bainha de nervos periféricos (a forma maligna do neurofibroma) com o vírus zika e acompanhou o desenvolvimento por cinco dias. Os resultados mostraram que o vírus foi capaz de matar essas células. “Vimos também que, quanto mais vírus inseridos na cultura, mais rápido as células morriam”, diz a pesquisadora. 

A pesquisadora ressalta que o resultado foi acima do esperado. Ela explica que esses tumores são derivados de células de Schwann – um tipo de célula do sistema nervoso periférico -, conhecidas por serem suscetíveis ao zika vírus. “Os tratamentos disponíveis reduzem o tumor em cerca de 30% a 40%, então esperávamos que o vírus atuaria da mesma forma.”  

Além de destruir as células tumorais, o zika ativa a replicação viral e desencadeia uma resposta robusta de citocinas pró-inflamatórias. “O tumor cresce porque ele está proliferando de forma exacerbada, e o vírus consegue reduzir essa proliferação de uma forma mais mecanística”, explica . “Nós vimos, também, a redução de Kl67, um marcador de proliferação celular.”

O próximo passo foi realizar os mesmos ensaios em esferoides tumorais, um modelo tridimensional produzido em laboratório que mimetiza o tumor. “A ideia era entender se a célula estava sendo infectada porque era mais fácil para o vírus ‘chegar’ nela ou se, de fato, em uma estrutura tridimensional, ela também seria infectada”, explica Raiane. Embora os esferoides fossem, de modo geral, mais resistentes ao zika vírus do que as culturas em 2D, a exposição ao ZIKV ainda causou uma redução significativa na viabilidade e no tamanho dos esferoides. 

Para tornar a pesquisa ainda mais próxima da realidade, os cientistas analisaram uma amostra de tumor vinda de um paciente com a mutação no gene NF1. Após a replicação destas células em laboratório, as culturas foram infectadas com o zika. Assim como o que aconteceu nos ensaios anteriores, o vírus não só infectou e destruiu as células tumorais, além de reduzir a proliferação do tumor.

Por meio do RNA-seq (processo pelo qual é feita a análise dos genes que estão sendo expressos pela célula), os cientistas confirmaram que, quanto maior a expressão dos genes SOX2, SOX-10 e S100b, maior a capacidade do zika de infectar essas células. 

Para Mayana Zatz, o estudo é um exemplo de como a ciência básica pode evoluir para aplicações práticas. “O melhor de tudo será poder traduzir esse achado em um novo tratamento para neurofibromatose, porque hoje as únicas drogas disponíveis, além de muito caras, só reduzem o tamanho dos tumores em cerca de 30%.”

O artigo Therapeutic potential of oncolytic Zika virus in NF1-associated tumors, publicado na revista Molecular Therapy: Oncology está disponível on-line.

¨      Como o parasita da malária usa a melatonina para acessar o relógio biológico humano?

Há 26 anos, pesquisadores da USP descobriram que a melatonina pode influenciar o desenvolvimento e a sincronização do parasita da malária humana com o hospedeiro em culturas de células. Recentemente, o mesmo grupo, junto com cientistas da Université Paris Cité, na França, identificou por qual receptor o Plasmodium falciparum – causador da forma mais grave da doença – detecta esse hormônio: o MT-PfSR1. Os resultados abrem caminhos para o desenvolvimento de novos medicamentos contra a malária.

“Atualmente, o grande desafio para combater a malária é justamente o surgimento de parasitas resistentes aos antimaláricos disponíveis”, afirma Bárbara Dias, pesquisadora do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) e da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF), ambas da USP, e autora da pesquisa.

A melatonina é um hormônio produzido pela glândula pineal, localizada no cérebro. Ela é liberada no início da noite, mas seu pico de produção ocorre algumas horas depois e ajuda a promover o início do sono. Em mamíferos, a melatonina atua por meio de receptores acoplados à proteína G (GPCRs), complexos presentes na membrana celular que transmitem sinais de hormônios e neurotransmissores para o interior das células.

Celia Regina da Silva Garcia, professora do Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas da FCF, explica que uma das características mais notáveis dos parasitas da malária é a capacidade de sincronizar seu desenvolvimento no interior das hemácias (os glóbulos vermelhos). “Em um hospedeiro infectado, grande parte dos parasitas tende a progredir de forma coordenada ao longo de um ciclo de aproximadamente 48 horas, culminando na ruptura das hemácias e na liberação simultânea de novos parasitas na circulação”, explica. “Essa dinâmica está associada à ocorrência periódica de episódios de febre característicos da malária, conhecidos como febre terçã.”

Essa descoberta foi feita nos anos 2000 pelo grupo de Célia Regina Garcia. A partir de então, uma pergunta passou a intrigar os pesquisadores: o parasita da malária possui uma proteína própria, semelhante a um receptor, capaz de detectar a melatonina?

<><> Os caminhos para a descoberta

Em 2008, o mesmo grupo de pesquisadores identificou quatro possíveis receptores acoplados à proteína G (GPCRs) no genoma do Plasmodium. Célia Regina Garcia contou ao Jornal da USP que esse achado foi importante porque abriu uma nova perspectiva para compreender como esses parasitas percebem e respondem ao ambiente do hospedeiro.

“Os GPCRs são uma das principais famílias de receptores celulares e representam alvos de uma parcela expressiva dos medicamentos atualmente disponíveis”, explica a professora. “Além disso, estudar esses receptores em Plasmodium é especialmente interessante devido às características singulares da biologia celular do parasita, que se desenvolve no interior das hemácias e apresenta uma fisiologia iônica (estuda como os íons – sódio, potássio, cálcio e cloro – se movem pelas membranas celulares para gerar sinais elétricos e manter a vida) muito distinta da observada na maioria das células humanas.”

Em trabalho recente, no qual Bárbara Dias divide a primeira autoria com Maneesh Kumar Singh (vinculado à FCF e à Université Paris Cité), os cientistas estudaram dois dos quatro candidatos identificados anteriormente. Por meio de ensaios in silico (pesquisas, experimentos ou simulações realizados em computadores por meio de softwares e modelos matemáticos) e in vitro (em cultura de células), eles demonstraram que o MT-PfSR1 responde funcionalmente à melatonina.

“Essa descoberta é particularmente relevante porque revela que Plasmodium falciparum possui uma capacidade sofisticada, e até então desconhecida, de perceber e utilizar sinais circadianos do hospedeiro para regular seu desenvolvimento”, comenta a professora.

Em outra etapa do estudo, os cientistas identificaram e caracterizaram um composto sintético capaz de inibir a atividade do receptor MT-PfSR1. “O AR34 ativa o MT-PfSR1, mas não se liga aos receptores de melatonina humanos, mostrando, então, que ele é seletivo. Ou seja, inibe o crescimento do parasita in vitro”, comemora Bárbara Dias.

<><> Malária no mundo

A malária é causada por parasitas do gênero Plasmodium e transmitida, principalmente, pela picada de mosquitos Anopheles fêmeas infectadas. Existem cinco espécies de parasitas que causam a doença em humanos, mas duas delas são consideradas as mais preocupantes: P. falciparum e P. vivax. A forma clínica mais grave é causada pelo P. falciparum e o quadro clínico pode evoluir para insuficiência renal ou hepática, encefalopatia aguda, edema pulmonar, levando à morte em 10% dos casos.

De acordo com o último relatório da Organização Mundial da Saúde (OMS), houve 282 milhões de casos da doença em 2024, um aumento de cerca de 9 milhões de casos (3%) em comparação com 2023. Nas Américas, 536.700 casos de malária e cerca de 136 mortes foram registrados no mesmo período.

Para Maneesh Kumar Singh, a pesquisa é importante porque identifica uma via de sinalização do parasita até então não caracterizada. Além disso, “o estudo oferece uma base farmacológica para o direcionamento da sinalização responsiva à melatonina no P. falciparum.

O estudo foi financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).

O artigo Identification of PfSR1-MT as melatonin-responsive GPCR-like candidate from the human malaria parasite Plasmodium falciparum foi publicado no periódico Current Research in Microbial Sciences. 

 

Fonte: Jornal da USP