Doença que vem recebendo grande atenção nos últimos anos — especialmente com o “desafio do balde de gelo”, que tomou a internet em 2014 —, a Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) está mais perto do que jamais esteve de uma possibilidade de cura. Um dos grandes obstáculos para entender como essa doença neurodegenerativa surge é o fato de os cientistas não saberem que tipo de relação entre as células faz os neurônios motores morrerem. O mistério, porém, terminou ontem. Pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade da Carolina do Norte, nos EUA, divulgaram a primeira descrição científica de como as proteínas neuronais se aglomeram em um composto tóxico que torna a célula doente e, por fim, a mata.

Publicado na edição on-line da revista “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS), o estudo é considerado um passo crucial para o desenvolvimento de drogas que possam interromper a formação desses aglomerados e deter a progressão da doença, que costuma ser severa. Pacientes com ELA sofrem paralisia e morte precoce, em consequência da perda de neurônios motores, que são essenciais para se mover, falar, engolir e respirar.

O portador da doença mais conhecido mundialmente é o físico britânico Stephen Hawking, de 72 anos, que descobriu o problema aos 21 anos. Na época, os médicos chegaram a dizer que ele teria apenas alguns anos a mais de vida. Hawking, no entanto, não só superou as sombrias previsões como se tornou um dos cientistas mais respeitados do mundo depois do diagnóstico, apesar das limitações físicas impostas pela ELA.

MEDICAMENTOS À VISTA

Com o mistério sobre o surgimento da doença aparentemente resolvido, cientistas se mostram esperançosos com a possibilidade de um controle sobre este e outros males neurodegenerativos.

— Um dos maiores enigmas da saúde tem sido como lidar com doenças neurodegenerativas. Ao contrário de muitos tipos de cânceres e outras condições, nós não temos, no momento, qualquer poder contra essas doenças — destacou o autor sênior do estudo, Nikolay Dokholyan, professor de Bioquímica e Biofísica na Universidade da Carolina do Norte. — Este estudo é um grande avanço, pois lança luz sobre a origem da morte dos neurônios motores e poderá ser muito importante para a descoberta de medicamentos.

O estudo se concentra em um subconjunto de casos de ELA que estão associados a mutações em uma proteína conhecida como SOD1. Estima-se que de 1% a 2% dos pacientes têm esse tipo de variação. No entanto, mesmo no restante dos pacientes, a proteína SOD1 tem a capacidade de formar aglomerados potencialmente tóxicos no cérebro. Os pesquisadores descobriram que a SOD1 cria aglomerados temporários de três moléculas, conhecidos como trímeros, capazes de matar células neuronais motoras cultivadas em laboratório.

— Este é um passo importante porque até agora ninguém sabia exatamente quais interações tóxicas estão por trás da morte de neurônios motores em pacientes com ELA — disse Elizabeth Proctor, que é autora principal do estudo e era estudante de pós-graduação no laboratório de Dokholyan quando a pesquisa foi realizada. — Sabendo como esses trímeros são, podemos tentar projetar drogas que iriam impedir a formação deles ou sequestrá-los antes que eles possam causar danos. Estamos muito animados com as possibilidades.

CONJUNTOS SÃO A CHAVE

A relação entre a ELA e mutações da proteína SOD1 foi observada ainda no início dos anos 1990. Entretanto, a forma exata pela qual a proteína se agregava demorou mais de duas décadas para ser identificada. Um dos aspectos que dificultaram essa descoberta foi o fato de esses aglomerados tóxicos se desintegrarem pouco tempo depois de sua formação, o que faz com que eles sejam extremamente difíceis de estudar.

— Acredita-se que o que os torna tão tóxicos, em parte, é a sua instabilidade — explicou Elizabeth, que agora é pesquisadora de pós-doutorado no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). — Sua natureza instável os torna mais reativos a partes da célula que não deveriam afetar.

Para desvendar o mistério de como é a aparência desses aglomerados e como eles afetam as células, a equipe de pesquisa usou uma combinação de modelagem computacional e experimentos em células vivas. Elizabeth passou dois anos desenvolvendo um algoritmo personalizado para determinar a estrutura dos trímeros. Esse feito foi comparado a mapear a estrutura de um novelo de lã depois de fotografar trechos apenas da sua camada mais externa e, em seguida, descobrir como todos se encaixam.

Uma vez que a estrutura dos trímeros foi estabelecida, a equipe passou vários anos desenvolvendo métodos para testar os efeitos dos trímeros em células neuronais motores cultivadas em laboratório. Os resultados foram claros: proteínas SOD1 que se ligaram em trímeros foram letais para as células neuronais motores, enquanto as outras proteínas SOD1 não prejudicaram o organismo.

PUBLICIDADE

Daqui para frente, a equipe pretende investigar a “cola” que mantém as trímeros unidos, a fim de encontrar drogas que possam separá-los ou evitar que eles se formem.

Além disso, dizem os estudiosos, esta descoberta pode ajudar a lançar luz sobre outras doenças neurodegenerativas, como os males de Alzheimer e de Parkinson, entre outras.

— Há muitas semelhanças entre as doenças neurodegenerativas — ressaltou o professor Nikolay Dokholyan. — O que nós encontramos aqui parece corroborar o que já se sabe sobre o Alzheimer, e se pudermos descobrir mais sobre o que acontece na ELA, existe potencial para compreender as raízes de muitas outras doenças neurodegenerativas.