Pequenas moléculas, chamadas microRNA-144, ou miR-144, são capazes de inibir um gene que facilita a eliminação do colesterol do organismo. Isso faz com que o miR-144 e outros microRNAs sejam um alvo potencial para novas drogas que poderão complementar o efeito das estatinas, medicamento usado para reduzir o colesterol e a incidência de infartos, e uma das drogas mais lucrativas do mundo. O artigo pioneiro que descreve a descoberta do papel do miR-144 no controle do colesterol é um dos dez mais citados de 2013 do periódico Circulation Research, e dois de seus coautores, o casal brasileiro Amarylis Wanschel e Alessandro Salerno, são ex-alunos de pós-graduação e atuais pós-doutorandos no Instituto de Biologia (IB) da Unicamp.

Wanschel e Salerno estudaram o microRNA-144 durante o período em que estiveram na Universidade de Nova York (NYU). Com os prejuízos sofridos pela instituição durante a passagem do furacão Sandy pelos Estados Unidos, no final de 2012, os dois retornaram ao Brasil e iniciaram novos projetos de pós-doutorado na Unicamp, trazendo a experiência com a pesquisa de ponta para o Laboratório de Metabolismo de Lípides do Instituto de Biologia (IB), sob a coordenação da professora Helena Coutinho Franco de Oliveira.

“Eu estava ansiosa para que eles voltassem”, disse a professora ao Jornal da Unicamp. Ambos fizeram doutorado no Programa de Biologia Funcional e Molecular da Unicamp. “Eles estavam muito bem lá, inclusive aconselhei que deviam aproveitar o máximo possível aquela oportunidade. Com os danos à NYU causados pelo furacão, a volta deles foi antecipada”.

O Laboratório de Metabolismo de Lípides pesquisa as possíveis causas e os mecanismos pelos quais fatores ambientais e genéticos predispõem à chamada síndrome metabólica. “Quando falamos em síndrome metabólica, estamos incluindo obesidade, diabetes e aterosclerose, principalmente, que são problemas que atingem proporções epidêmicas”, disse Helena.

“Nós estudamos os mecanismos básicos para entender como se dá a interação do background genético, que já confere uma predisposição para a incidência dessas doenças, com fatores ambientais, tais como dieta, fármacos, atividade física, etc. Temos modelos experimentais e abordagens que vão do organismo todo até o nível molecular: temos condições de estudar diferentes tecidos, diferentes células, e o que acontece dentro de cada célula. Assim, procuramos os eventos mais relevantes e passíveis de intervenção, com potencial de prevenir ou reverter a progressão desses distúrbios”.

Colesterol

Nesse contexto, o estudo do papel dos microRNAs como reguladores da expressão gênica – da intensidade com que certos genes são ativados ou inibidos – é muito importante. “Nossos alunos não devem sair do Brasil para trabalhar em projetos ou com metodologias já estabelecidos no país”, disse Helena. “Então eles foram, realmente, para adquirir habilidades totalmente novas e fazer pesquisa de ponta. A pesquisa com microRNA teve um boom muito recente. Eles foram descobertos há cerca de duas décadas, mas a comunidade científica só muito recentemente se deu conta da importância deles na regulação do funcionamento de nossas células, algo que a gente nem suspeitava”.

MicroRNAs, explica Salerno, são sequências de RNA muito curtas, descobertas pela primeira vez em 1993 e que vêm sendo cada vez mais estudadas nos últimos anos. “O nosso grupo da Universidade de Nova York foi o primeiro a descrever o papel dos microRNAs controlando o metabolismo de colesterol”, acrescentou Wanschel.

Salerno explica que o grupo descobriu que um microRNA específico, o miR-144, reduz a expressão da proteína transportadora ABCA1. Essa proteína faz o transporte do excesso de colesterol das células para a HDL, ou “colesterol bom”, que o leva para ser eliminado do corpo pelo fígado.

“Portanto, esse microRNA tem como alvo o gene do ABCA1”, disse o pesquisador. “Ele reduz a síntese e expressão do ABCA1. Sabendo isso, qual seria o objetivo seguinte? Produzir um inibidor do miR-144. Inibindo o miR-144, seria possível aumentar a expressão de ABCA1, aumentar a formação de HDL, remover o colesterol dos tecidos, levá-lo para o fígado e eliminá-lo do organismo”.

Macrófagos

Além do artigo em colaboração com Alessandro Salerno e outros pesquisadores da Universidade de Nova York sobre o miR-144, Amarylis Wanschel também foi coautora de um artigo publicado, em março deste ano, no periódico Nature Medicine, sobre o papel da molécula netrina-1 produzida por macrófagos, que são células de defesa do organismo, no controle de inflamações crônicas.

“Ao bloquear a ação da netrina-1, impede-se a inflamação crônica e a resistência à insulina associada à obesidade induzida por consumo de uma dieta rica em gordura”, explicou a cientista.

A equipe da Universidade de Nova York, da qual Wanschel fazia parte, descobriu que a liberação de netrina-1 pelos macrófagos presentes no tecido adiposo atua atraindo ainda mais macrófagos. “Em vez de resolverem a inflamação, os macrófagos ficam retidos e atraem mais macrófagos, amplificando a reação”, disse ela.

Esse processo resulta em uma inflamação crônica e, se associado a uma dificuldade para a eliminação de colesterol – como a causada pela superexpressão do miR-144 – leva a produção das chamadas “células espumosas” (foam cells) evento inicial da aterosclerose. A célula espumosa é “o macrófago saturado com colesterol”, nas palavras da professora Helena.

“No caso da aterosclerose, o macrófago que está na parede das artérias fagocita o LDL oxidado (colesterol “ruim”). Este processo de fagocitose não tem controle, segue até o momento em que as foam cells começam a morrer, formando a placa de aterosclerose”, disse Salerno.

Metabolismo

Assim, enquanto um controle da netrina-1 pode vir a impedir que os macrófagos se acumulem e causem inflamações crônicas, tanto no tecido adiposo como na placa de aterosclerose, o controle do miR-144 deve ser capaz de impedir que os macrófagos  venham a se transformar em foam cells evitando essa inflamação mal resolvida que ocorre nas paredes dos vasos sanguíneos. Além disso, os macrófagos também têm um papel importante em certos tipos de diabetes. “A infiltração de macrófagos na parte do pâncreas que produz insulina é muito prejudicial. No caso do diabetes tipo 1, há um ataque de células do sistema imune ao pâncreas”, disse Helena. “Então, há alguns eventos básicos que permeiam todos esses distúrbios cardiometabólicos que atuam em conjunto: quem é mais obeso, tem mais aterosclerose e maior risco de diabetes. Quem é diabético, tem mais aterosclerose também”, exemplifica.

A chegada dos resultados dessas pesquisas às farmácias é um processo longo e caro. De acordo com dados divulgados nos Estados Unidos em 2012, são necessários pelo menos 13 anos entre a descoberta de um princípio ativo e sua aprovação pelo órgão regulador do mercado de medicamentos, a FDA, num processo que tem custo estimado em US$ 1 bilhão. E de cada dez drogas que entram na fase de testes em seres humanos, apenas uma acaba obtendo aprovação final para ir ao mercado, segundo estudo publicado no periódico Nature Biotechnology no início deste ano.

No caso dos processos do metabolismo, a situação ganha uma complexidade extra, já que muitas das moléculas e dos processos que poderiam ser alvos de controle ou inibição têm uma função importante no organismo saudável – portanto, simplesmente desativar uma proteína ou aumentar a taxa de antioxidantes pode não só não trazer a solução esperada, como ainda causar problemas imprevistos. Um exemplo citado pelos pesquisadores foi o dos inibidores da proteína CETP.

“A indústria farmacêutica buscou a síntese de um inibidor para CETP durante mais de 20 anos. Justamente porque, ao se inibir essa proteína, ocorre aumento do HDL”, disse a professora Helena. “Eu trabalhei com essa proteína em meu doutorado sob orientação da professora Helena”, acrescentou Salerno. Em 2006, os testes em seres humanos com o inibidor Torcetrapib foram interrompidos por causa do aumento da mortalidade no grupo de pacientes tratados com o medicamento.

“Nosso grupo que vem trabalhando com a CETP há vários anos e publicou vários trabalhos mostrando que havia contextos metabólicos específicos em que a proteína era benéfica, e que, portanto, sua inibição deve ser vista com muita cautela”, disse Helena.

“Tanto as proteínas mencionadas quanto os próprios microRNAs são partes importantes de processos complexos que mantêm a homeostase do organismo em condições normais. Mas durante uma condição de estresse fisiológico ou de doença, eles podem se tornar importantes pontos de controle e portanto alvos para terapia”, acrescentou Amarylis.

O Laboratório de Metabolismo de Lípides realiza pesquisa experimental de ponta nesta área. Seu time também faz parte do Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) de Obesidade e Comorbidades, financiado pela Fapesp e liderado pelo professor Lício Velloso da FCM-Unicamp (https://ocrc.com.br/site ). “São 14 grupos que compõem o Centro, que fazem investigação, educação e desenvolvimento tecnológico nas áreas de obesidade, diabetes, hipertensão, aterosclerose, química de fármacos, nutrição, atividade física e câncer Assim, a interação entre pesquisa básica, clínica e farmacêutica aumenta nossas chances de fazermos contribuições científicas relevantes”, disse Helena.

Publicação

Artigos

Control of cholesterol metabolism and plasma high-density lipoprotein levels by microRNA-144. Ramírez CM, Rotllan N, Vlassov AV, Dávalos A, Li M, Goedeke L, Aranda JF, Cirera-Salinas D, Araldi E, Salerno A, Wanschel A, Zavadil J, Castrillo A, Kim J, Suárez Y, Fernández-Hernando C. Circ Res. 2013 Jun 7;112(12):1592-601. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.112.300626. Epub 2013 Mar 21.

The 10 Most Read Articles Published in Circulation Research in 2013. Roberto Bolli for the Editors. Circ Res. 2014;114:765-769. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.114.303612. 

Netrin-1 promotes adipose tissue macrophage retention and insulin resistance in obesity. Ramkhelawon B, Hennessy EJ, Ménager M, Ray TD, Sheedy FJ, Hutchison S, Wanschel A, Oldebeken S, Geoffrion M, Spiro W, Miller G, McPherson R, Rayner KJ, Moore KJ. Nat Med. 2014 Apr;20(4):377-84. doi: 10.1038/nm.3467. Epub 2014 Mar 2.