Dois bebés nascidos em diferentes partes do mundo evitaram tratamento médico que custou milhões de dólares, graças a um cientista australiano e aos seus tanques de peixes-zebra.
Os bebês, um menino em Nova Gales do Sul e uma menina na Alemanha, nasceram em 2023 com variantes incomuns do gene que causa a atrofia muscular espinhal (AME), detectadas na triagem neonatal.
Nenhum dos recém-nascidos tinha histórico familiar da doença, que afeta aproximadamente um em cada 10 mil bebês em todo o mundo.
Ambos os bebês nasceram com variantes até então desconhecidas pela ciência, impossibilitando que seus médicos soubessem se desenvolveriam a doença ou não.
O cientista biomédico da Griffith University, Jean Giacomotto, mantém um tanque de peixe-zebra em seu laboratório no Instituto de Biomedicina e Gliconomia. (Fornecido: Universidade Griffith)
Isso criou um dilema. Deverão os médicos especialistas iniciar o tratamento, arriscando intervenções desnecessárias e potenciais efeitos secundários? Ou deveriam adiar a terapia, arriscando danos irreversíveis?
A Australian Functional Genomics Network, criada para melhorar a compreensão das variantes genéticas, recorreu ao cientista biomédico da Griffith University, Jean Giacomotto, e ao seu peixe-zebra para maior clareza.
A atrofia muscular espinhal é causada por mutações no gene SMN1 (neurônio motor sobrevivente 1), que causa a falta de uma proteína necessária para a sobrevivência do neurônio motor.
No passado, as crianças com a forma mais comum da doença genética, AME tipo 1, morriam antes dos dois anos de idade.
No entanto, na última década surgiram três tratamentos, incluindo um medicamento único de terapia genética, o Zolgensma, que custa cerca de 2 milhões de dólares.
Tudo deve ser iniciado antes que os sintomas apareçam para evitar a morte irreversível dos neurônios motores, e os efeitos do tratamento a longo prazo são desconhecidos.
O Dr. Giacomotto, do Instituto de Biomedicina e Glicómica da Universidade Griffith, utilizou o peixe-zebra para mostrar que as variantes SMN1 em ambos os bebés não causariam a doença.
Dr. Giacomotto injetou variantes SMN1 dos bebês em embriões de peixe-zebra que foram criados sem o gene. (Fornecido: Universidade Griffith)
Ele fez isso em menos de seis semanas, replicando os resultados.
Os peixes-zebra são os favoritos dos aquários domésticos com listras ousadas. Mas também estão provando ser uma ferramenta útil para pesquisadores que estudam doenças neurológicas, como a atrofia muscular espinhal.
Dr Giacomotto disse que o peixe-zebra criado sem o gene SMN1 desenvolveu uma forma de doença neuromuscular que causa degeneração espinhal, perda progressiva da função motora e morte prematura.
Eles morrem em cerca de seis dias, em vez da expectativa de vida normal do peixe-zebra, de cerca de dois anos.
Mas quando utilizou uma técnica de injeção de precisão para introduzir as variantes SMN1 dos bebés em embriões de peixe-zebra criados sem o gene, descobriu que eles sobreviveram.
“Fomos capazes de testar funcionalmente a mutação exata de cada bebê e mostrar que não era prejudicial”, disse o Dr. Giacomotto.
Um peixe-zebra em desenvolvimento visto de lado, com fibras musculares em vermelho e neurônios motores em branco, ajudando os pesquisadores a acompanhar a progressão da doença e a estudar o impacto das variantes genéticas. (Fornecido: Universidade Griffith)
“Esta investigação fornece a demonstração mais clara até à data de que o peixe-zebra pode desempenhar um papel decisivo na interpretação de variantes clínicas, particularmente em recém-nascidos identificados através da expansão de programas de rastreio genómico.
“Com o aumento do sequenciamento genômico em todo o mundo, os médicos estão encontrando variantes cada vez mais incertas.
“Este peixinho oferece uma maneira rápida e acessível de ajudar a resolver esses casos e reduzir o sofrimento das famílias.“
As crianças investigadas têm mais de dois anos e desenvolvem-se normalmente.
A pesquisa do Dr. Giacomotto aparece na capa da última edição da revista científica EMBO Molecular Medicine.
A neurologista pediátrica Michelle Farrar, da Universidade de Nova Gales do Sul, que também fez parte da pesquisa, descreveu-a como uma “virada de jogo”.
Peixe-zebra em laboratório. (Fornecido: Universidade Griffith)
“É realmente a primeira vez que este modelo foi utilizado em tempo hábil e que realmente apoia a tomada de decisões clínicas para alcançar o melhor manejo para a criança e segurança para as famílias”, disse o professor Farrar.
Ele disse que a terapia genética para bebês com atrofia muscular espinhal só foi subsidiada na Austrália através do Esquema de Benefícios Farmacêuticos para crianças com diagnóstico definitivo.
“Nossas diretrizes de triagem neonatal dizem que se você tiver um resultado incerto, você precisa acompanhar até que esteja claro, então esta pesquisa foi muito importante”, disse ela.
Os corpos luminosos das larvas do peixe-zebra tornam mais fácil para os pesquisadores observar características específicas. (Fornecido: Universidade Griffith)
Os investigadores sugerem que o peixe-zebra pode tornar-se um “modelo valioso” para testar variantes genéticas de significado incerto, não apenas para a atrofia muscular espinhal, mas para doenças humanas em geral.
“Estamos vendo uma explosão de novas variantes genéticas associadas a uma variedade de doenças”, escreveram na revista científica.
“Determinar as suas consequências funcionais representa um desafio significativo, e este problema continuará a crescer com o desenvolvimento e a necessidade de medicina de precisão/personalizada.
“O Zebrafish pode ajudar a resolver esta necessidade de tradução.”
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O diretor de pesquisa do Instituto Australiano de Medicina Regenerativa, Peter Currie, que não esteve envolvido no estudo, descreveu a descoberta como uma “grande história de sucesso para a medicina moderna”.
O professor Currie, que utiliza o peixe-zebra para pesquisar a distrofia muscular, disse que o peixe-zebra é um modelo “bem estabelecido” para o estudo de doenças humanas, já que o peixe de água doce partilha 70% dos seus genes com os humanos.
Os embriões de peixe-zebra também são translúcidos, permitindo aos cientistas estudar processos biológicos internos, incluindo o desenvolvimento neuromuscular.
O diretor de pesquisa do Instituto Australiano de Medicina Regenerativa, Professor Peter Currie, que usa o peixe-zebra para estudar a distrofia muscular. (fornecido)
O pesquisador da Universidade Monash descreveu o trabalho do professor Giacomotto com o peixe-zebra como uma “maneira realmente inteligente de usar o modelo para acelerar o processo de diagnóstico”.
O professor Currie disse que o peixe-zebra também é um modelo útil para a triagem de medicamentos experimentais para o tratamento de doenças humanas, incluindo o câncer.
