Nova base de dados para atlas genômico do câncer é destaque na “Science”

Trabalho que mostra acessibilidade do DNA em 23 tipos de câncer teve colaboração de pesquisador da USP para análise bioinformática

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Análises propostas por pesquisador brasileiro ajudaram a aprimorar resultados de trabalho publicado na revista Science – Foto: Polygon Medical Animation via Visual Hunt / CC BY-NC-ND

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A luta para compreender – e tratar – o câncer acaba de ganhar uma nova arma. Uma base de dados gerada a partir de informações sobre a acessibilidade de diferentes regiões do DNA em vários tipos de câncer vai permitir um melhor entendimento dessa doença, em que a expressão de genes é um mecanismo fundamental. O artigo apresentando a base de dados e seus primeiros achados foi publicado na revista Science, recebendo destaque na capa.

O estudo se baseia em uma técnica chamada ATAC-seq, que permite identificar regiões do DNA pouco compactas. Quanto menos compacta é uma região de DNA, mais acessível é para a maquinaria celular, o que permite a leitura e expressão de genes. Com essa informação é possível inferir quais genes estão sendo expressos em cada tipo de câncer e como essa expressão está sendo regulada. A base de dados foi gerada a partir de informações de 410 amostras humanas pertencentes a 23 tipos de câncer.

O trabalho é mais um desdobramento do The Cancer Genome Atlas (TCGA), um projeto internacional que estuda o câncer por meio de técnicas de geração massiva de dados e biologia computacional.

Entenda melhor expressão de genes e metilação de DNA no vídeo a seguir:

Participação da USP

Liderado por pesquisadores da Universidade de Stanford, nos EUA, o artigo contou com a participação de Tiago Chedraoui Silva, pesquisador da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP.

Durante o seu doutorado, Tiago Silva ajudou a desenvolver uma versão melhorada de uma ferramenta bioinformática chamada ELMER. O programa usa dados de metilação (um tipo de alteração reversível do DNA que inibe a expressão dos genes) para identificar regiões do DNA com função reguladora. Trata-se portanto de uma abordagem complementar à da análise de acessibilidade do DNA apresentada no novo trabalho. Tanto nas regiões que estão compactadas como nas regiões que estão metiladas, a expressão de genes é baixa. Por outro lado, quando não há metilação ou quando o DNA está acessível, a expressão de genes é alta.

Imagem: V. Altounian/Science

Por se tratarem de formas diferentes de olhar para o mesmo problema, Chang e Greenleaf, autores principais do estudo publicado na Science, ofereceram a Silva e outros pesquisadores da área a possibilidade de colaborar “na interpretação de dados, com novas ideias ou análises”.

“O projeto em si já estava 80% completo, mas eles acreditavam que poderia melhorar. Basicamente nos deram algumas semanas para propor análises que pudessem melhorar o artigo”, explicou Silva.

A proposta dele foi a de integrar as informações de acessibilidade de DNA, obtidas pela técnica ATAC-seq, com as de metilação, utilizando para isso a ferramenta ELMER. A análise foi feita com dados de câncer de mama.

“[Observamos] que regiões mais abertas e com um nível de metilação mais baixo têm os genes regulados com um nível de expressão mais alto, enquanto regiões reguladoras com pouca acessibilidade e maior nível de metilação resultam em uma expressão gênica mais baixa”, disse Silva.

Os resultados de Silva, portanto, contribuíram para a validação do novo estudo.

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