Método criado por brasileiros facilita descoberta de marcadores para detectar doenças

Pesquisadores da Unicamp mostram ser possível encontrar proteínas relevantes para a identificação de enfermidades e outros processos biológicos em fração do plasma sanguíneo normalmente descartada nas análises proteômicas

André Julião  |  Agência FAPESP – A análise do conjunto de proteínas existente no plasma sanguíneo pode revelar diversos processos ocorridos no organismo e até mesmo ajudar a diagnosticar algumas doenças.

Esse tipo de estudo é feito com uma pequena parte do plasma. Isso porque 90% da massa proteica do fluido corresponde a apenas 14 moléculas. Os 10% restantes são compostos por milhares de proteínas diferentes, entre elas algumas usadas como marcadores de processos biológicos.

Antes de realizar uma análise proteômica, portanto, pesquisadores costumam separar quimicamente as proteínas mais e menos abundantes do plasma. O processo é conhecido como depleção.

No entanto, pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) mostraram que essa separação não é tão precisa quanto se imaginava e pode deixar proteínas importantes de fora das análises.

Ao estudar as moléculas mais abundantes no fluido, normalmente descartadas, os cientistas notaram que estavam ligadas a outras menos abundantes, que supostamente estariam na parte do plasma usada nas análises. A pesquisa, apoiada pela FAPESP, mostrou que algumas dessas proteínas normalmente desprezadas regulam processos biológicos importantes e poderiam servir como marcadores de doenças.

Os resultados do estudo foram publicados na revista Separation Science Plus.

“O primeiro objetivo do trabalho foi alertar a comunidade científica sobre essa questão. Os pesquisadores podem estar, literalmente, descartando eventuais biomarcadores, o que pode ter influenciado os dados obtidos em estudos anteriores. Comprovamos que algumas das proteínas excluídas das análises até hoje são potenciais biomarcadores para diversas condições”, disse Daniel Martins-de-Souza, professor do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp e coordenador do estudo, à Agência FAPESP. 

A investigação foi conduzida durante o mestrado de Licia Carla da Silva Costa, primeira autora do artigo, no âmbito de um projeto dedicado à busca de biomarcadores para a esquizofrenia por meio de análises proteômicas (análise do conjunto de proteínas de amostras biológicas).

“Investigar biomarcadores de doenças mentais é o foco de nosso laboratório. Mas o principal achado deste estudo é que essa fração de proteínas abundantes não deve ser descartada nesse tipo de análise”, disse Costa.

De Cambridge a Campinas

O método criado pelos pesquisadores da Unicamp em parceria com o pesquisador alemão Johann Steiner, da Universidade de Magdeburg, foi denominado “depletoma”. O nome faz referência à análise proteômica do material que, até então, era descartado depois da depleção.

A ideia surgiu durante um estágio de pós-doutorado realizado por Martins-de-Souza na Universidade de Cambridge, no Reino Unido, entre os anos de 2010 e 2012.

Análises feitas com as técnicas disponíveis na época mostraram que havia algumas proteínas menos abundantes sendo descartadas. O estudo, porém, só foi retomado em 2016, durante a iniciação científica de Costa.

Nas novas análises, foi empregada uma técnica de espectrometria de massa de alta definição conhecida como shotgun proteomics, na qual as proteínas são digeridas em partes menores, os peptídeos. A partir da identificação dos peptídeos, chega-se às proteínas das quais eles fazem parte.

Os pesquisadores usaram amostras de plasma de 20 indivíduos saudáveis. Foram identificados 12.714 peptídeos, correspondentes a 281 proteínas. Em seguida, foram agrupadas proteínas da mesma família e excluídas as que tinham poucos peptídeos correspondentes no fluido, restando ao final 198 moléculas.

Ao analisar bancos de dados de funções proteicas, os pesquisadores encontraram 35 processos biológicos relacionados às 198 moléculas identificadas. Um dos processos, chamado endocitose mediada pelo receptor, foi o que teve maior ocorrência, sendo associado a 19 proteínas.

“É um processo no qual a célula capta o que está no meio”, explicou Martins-de-Souza. Alterações nessa via, acrescentou, estão relacionadas ao surgimento de desordens psiquiátricas, do sistema imune e de alguns tipos de câncer. Os mecanismos da endocitose podem ainda ser explorados para a entrega personalizada de medicamentos no organismo.

O fato de o depletoma abranger cerca de 20 proteínas relacionadas a processos imunes pode trazer novos caminhos de investigação também para doenças metabólicas, neurodegenerativas e psiquiátricas.

Foram encontrados ainda marcadores de processos biológicos importantes, como transporte de oxigênio para as células, vasodilatação e coagulação sanguínea, entre outros.

Os pesquisadores acreditam ser possível encontrar outras proteínas relevantes além das 198 descritas no artigo. “O próximo passo da pesquisa é aprimorar o método para obter novos potenciais biomarcadores”, contou Martins-de-Souza.

O artigo Blood plasma high abundant protein depletion unintentionally carries over 100 proteins (doi: 10.1002/sscp.201900057), de pode ser lido em: onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/sscp.201900057.