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Pesquisadores da North Carolina State University desenvolveram um novo método para determinar quais genes são relevantes para o processo de envelhecimento. O trabalho foi feito em uma espécie animal amplamente utilizada como modelo para pesquisas genéticas e biológicas, mas a descoberta tem aplicações mais amplas para pesquisas sobre a genética do envelhecimento.
“Há muitos genes por aí que ainda não sabemos o que eles fazem, principalmente no que diz respeito ao envelhecimento”, diz Adriana San Miguel, autora correspondente de um artigo sobre o trabalho e professora assistente de engenharia química e biomolecular na Estado NC. “Isso porque esse campo enfrenta um desafio técnico muito específico: quando você sabe se um organismo vai viver por muito tempo, ele já está velho e não consegue mais se reproduzir. Mas as técnicas que usamos para estudar os genes exigem que trabalhemos com animais que são capazes de se reproduzir, para que possamos estudar o papel de genes específicos nas gerações subsequentes.
“Para agilizar a pesquisa neste campo, queríamos encontrar uma maneira de identificar genes que possam ser relevantes para o envelhecimento enquanto os organismos ainda são jovens o suficiente para trabalhar”.
Para este trabalho, os pesquisadores se concentraram em uma espécie de lombriga chamada C. elegans, que é uma das espécies modelo mais importantes para pesquisas em genética e envelhecimento. Especificamente, os pesquisadores se concentraram na agregação de proteínas nas células, que está bem estabelecida como relacionada ao envelhecimento.
Veja como funciona o novo método para identificar genes que podem ser relevantes para o envelhecimento.
Primeiro, os pesquisadores expõem milhares de C. elegans a um produto químico que induz mutações genéticas aleatórias. Os pesquisadores então usam um sistema autônomo de alto rendimento que lhes permite identificar quais lombrigas têm altos níveis de agregação de proteínas em suas células sem prejudicá-las, mas enquanto ainda são jovens o suficiente para se reproduzir. As lombrigas que têm níveis mais altos de agregação de proteínas, que devem viver por um período de tempo mais curto, são então separadas das outras usando um sistema microfluídico automatizado e observadas para ver quanto tempo vivem.
Uma vez que as lombrigas morrem, os pesquisadores estabeleceram dados de agregação de proteínas e vida útil para cada uma das lombrigas. As lombrigas com maior agregação de proteínas e menor expectativa de vida podem ser priorizadas para estudo, pois há uma maior probabilidade de que suas mutações tenham afetado seu envelhecimento. Os pesquisadores podem então sequenciar o DNA dessas lombrigas.
“Uma vez que temos os dados genômicos, podemos identificar as mutações em C. elegans“, diz San Miguel. “E os dados de agregação de proteínas e tempo de vida nos permitem avaliar quais mutações podem ser mais relevantes para o envelhecimento. Isso nos permite focar pesquisas futuras nesses genes.”
No teste de prova de conceito, os pesquisadores optaram por fazer o sequenciamento do genoma na lombriga individual em sua amostra que tinha o nível mais alto de agregação de proteínas. Eles descobriram que havia uma mutação em um gene que não havia sido identificado anteriormente como tendo qualquer relação com o envelhecimento.
“O próximo passo é fazer pesquisas adicionais com foco neste gene”, diz San Miguel. “Está desempenhando um papel no processo de envelhecimento? E, em caso afirmativo, qual é esse papel?
“Mais importante, achamos que a técnica que demonstramos neste artigo pode ser usada por outros membros da comunidade de pesquisa para ajudar a identificar genes de interesse e – esperançosamente – acelerar a pesquisa sobre a genética do envelhecimento. Estamos muito abertos a colaborando com outros pesquisadores interessados em seguir essa linha de trabalho.”
O trabalho foi feito com o apoio dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos, sob os subsídios R00AG046911 e R21AG059099.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade Estadual da Carolina do Norte. Original escrito por Matt Shipman. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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