Admirável Mundo Novo e a Manipulação Genética

Admirável Mundo Novo e a Manipulação Genética

Admirável Mundo Novo: Utopia ou profecia?

Se você já leu Admirável Mundo Novo, o famoso romance de Aldous Huxley, sabe que o livro retrata uma realidade muito diferente da que conhecemos hoje, onde a manipulação genética em humanos é uma prática rotineira. Se você não leu o livro, talvez tenha assistido o filme Gattaca, um clássico da ficção científica dos anos 1990, e que também retrata uma realidade distópica semelhante.

Em Admirável Mundo Novo, a genética humana foi moldada para o desenvolvimento de uma sociedade completamente saudável, sem qualquer doença, onde cada indivíduo é criado para um fim predeterminado.

Nesse post vamos falar um pouco sobre o mundo distópico apresentado no livro e discutir o que é realidade e o que é pura ficção.

 

Admirável mundo novo

A história se passa em um futuro distópico onde as pessoas são geradas de maneira totalmente artificial. Enquanto em Gattaca os embriões eram selecionados e inseminados artificialmente para passarem por uma gestação tradicional, em Admirável Mundo Novo todos são gerados e criados em uma espécie de fábrica até atingirem a idade adulta (1).

Se Gattaca já estava muito além do seu tempo, Admirável Mundo Novo, escrito em 1932, está tão distante da realidade que pode parecer completamente impossível.

Os cientistas responsáveis pela produção de embriões nessas fábricas usam diversas técnicas para alavancar o desenvolvimento de pessoas mais fortes e inteligentes para ocupar as posições mais altas da sociedade, e comprometer o desenvolvimento daquelas que ocuparão as posições mais baixas (1).

Todo o processo de seleção e desenvolvimento dos embriões é feito de forma a condicionar (treinar) aquele futuro indivíduo a exercer a sua função. Por exemplo, aqueles que trabalharão em locais mais quentes, como países tropicais ou dentro de fábricas, são inseminados e gerados em temperaturas maiores para que se acostumem a climas quentes (1).

Admirável Mundo Novo leva a manipulação genética ao extremo, insinuando que, no futuro, será possível desenvolver pessoas sob medida, controlando cada aspecto da fisiologia e comportamento.

Apesar de muito do que foi proposto no livro não respeitar as limitações da manipulação genética, ele mostra como essas técnicas podem ser utilizadas para melhorar a qualidade de vida das pessoas, diminuindo a incidência de doenças. Mas, então, o que é real e o que é ficção em Admirável Mundo Novo?

Tabela indicando o que é ficção e o que é real em Admirável Mundo Novo

 

Genética e Comportamento

As “fábricas de pessoas” de Admirável Mundo Novo, além de criarem os embriões todos in vitro, simulam as gestações desses embriões de forma totalmente sintética. Durante a gestação, os embriões são submetidos a diferentes condições de temperatura, luminosidade, e diferentes dietas, a depender da função que esse indivíduo deve exercer no futuro (1).

Esse condicionamento é a característica mais fantástica do processo reprodutivo descrito no livro, e corresponde muito pouco com a realidade.

Sabemos que algumas características do nosso comportamento têm contribuição genética. Na verdade, epigenética (abaixo). Mas o efeito do ambiente (educação, cultura, meio ambiente, estilo de vida etc), das nossas experiências, é muito mais marcante na determinação do nosso comportamento (2).

Epigenética: é um conjunto de alterações químicas que as nossas células usam para determinar quais genes ficam “ligados” e quais ficam “desligados”.

Porém, a relação entre o quanto da nossa epigenética pode ser “moldada” pelo ambiente, como a exposição a diferentes temperaturas ou diferentes dietas, ainda é muito pouco compreendida.

Além disso, sabemos que a epigenética muda durante a vida. Mesmo gêmeos idênticos (univitelinos), que têm o mesmo DNA, podem se tornar muito diferentes ao longo da vida, com epigenéticas bastante distintas (2).

Por isso, mesmo que fosse possível modelar o comportamento durante o desenvolvimento de um embrião, não há como impedir que ele mude durante a vida.

E, finalmente, alterar o processo natural de regulação epigenética utilizando essas técnicas de condicionamento pode causar alguns problemas. Erros nesse processo de regulação de genes ligados e desligados podem causar algumas síndromes, como:

    • Russel-Silver: alterações no braço curto do cromossomo 11 (em 11p15).
    • Angelman: alterações no braço longo do cromossomo 15 (em 15q11.2).
    • Prader-Willi: alterações no braço longo do cromossomo 15 (em 15q11.2). 
    • Beckwith-Wiedemann: alterações no braço curto do cromossomo 11 (em 11p15).

Apesar de não termos como controlar o surgimento dessas doenças, já é possível diagnosticá-las. A Mendelics disponibiliza exames de diagnóstico genético para essas quatro síndromes, além de muitas outras doenças de base genética.

 

Teste de Triagem de Portador – o que podemos fazer hoje?

Em Admirável Mundo Novo, as pessoas são “fabricadas” dentro de enormes laboratórios a partir de óvulos e espermatozoides selecionados (1). Como o livro foi escrito muito antes do surgimento das técnicas utilizadas para testes genéticos, não fica claro como essa seleção é feita.

Hoje temos testes específicos para verificar se os pais (e seus óvulos e espermatozóides) possuem alguma variante genética que pode ser passada para os filhos e causar doenças. São os testes de Triagem de Portador.

O Teste de Triagem de Portador da Mendelics testa mais de 160 genes associados ao desenvolvimento de mais de 150 doenças de base genética.

Assim, conhecendo os riscos de passarem variantes genéticas patogênicas (que causam doenças) para os filhos, os pais podem optar por fazer uma fertilização in vitro (FIV) e teste de diagnóstico genético pré-implantacional (PGD), para garantir que o bebê não receba essas variantes.

No entanto, o número de doenças que podemos analisar com esses testes ainda é limitado.

Conheça mais sobre Testes de Portador e Testes de Diagnóstico Genético Pré-Implantacional, além do nosso portfólio completo de exames genéticos no nosso site.

 


Referências:

  1. Aldous Huxley, Admirável Mundo Novo, 11ª ed. Rio de Janeiro: Hemus – Livraria Editora Ltda., 1969.
  2. D. S. Moore, “Behavioral epigenetics,” Wiley Interdisciplinary Reviews: Systems Biology and Medicine, vol. 9, no. 1, p. e1333, Dec. 2016, doi: 10.1002/wsbm.1333.
O Genoma Brasileiro

O Genoma Brasileiro

Como o genoma brasileiro contribui com a medicina mundial

Quando olhamos para as diferentes populações ao redor do mundo, fica fácil ver como os seres humanos são diversos. Em cada região temos uma população com características próprias e muito diversas.

São infinitos tons de pele, olhos e cabelos. Diferenças no formato dos olhos, do rosto, da textura dos fios do cabelo e tantos outros traços físicos visíveis. Mas, a diversidade humana não está só nas características físicas.

Diferentes populações apresentam diferentes predisposições e prevalência para várias doenças, e isso se deve, em boa parte, às diferenças nos seus genomas.

 

Porque as populações são geneticamente diversas?

Essas diferenças surgiram porque as populações se desenvolveram em diferentes partes do planeta, e precisaram se adaptar a ambientes diferentes, e se mantiveram por conta de barreiras geográficas ou culturais que impediam que se misturassem ao longo do tempo.

Porém, alguns países passaram por vários eventos migratórios que resultaram na miscigenação de povos diferentes. O Brasil foi um desses países. (1,2)

No Brasil, os colonizadores portugueses se relacionaram com os habitantes nativos americanos e, posteriormente, com escravos trazidos do continente africano. Além disso, houveram outros eventos migratórios importantes de italianos, holandeses, alemães, povos do oriente médio e leste asiático, como Japão e China, dentre outros. (1,2)

Assim, a população brasileira possui uma composição genética única, híbrida de vários povos diferentes.

 

Diversidade genética nos Bancos de Dados

Populações miscigenadas podem apresentar variantes genéticas que são pouco frequentes ou inexistentes no restante do mundo e, por isso, não vão estar representadas nos bancos de dados de outras populações.

Se essas variantes forem patogênicas (causarem doenças), esses bancos de dados não serão capazes de avaliar de maneira eficiente o efeito delas na nossa saúde.

Além disso, variantes raras associadas com doenças em outros lugares do mundo, podem ser mais comuns em populações miscigenadas e, portanto, não estão relacionadas com o desenvolvimento de doenças raras nessas populações.

Está clara a importância de realizar testes de diagnóstico genético utilizando um banco de dados que represente o genoma da população brasileira. Um genoma como o seu!

Infelizmente, a maior parte dos estudos sobre doenças genéticas são feitos utilizando bancos de dados de indivíduos europeus, ou de descendência europeia. Somente cerca de 20% dos indivíduos reportados em estudos de associação genética inseridos no Catálogo GWAS (Genome Wide Association Studies) são não-europeus. (3)

A Mendelics é o primeiro laboratório brasileiro dedicado à análise genômica e já analisou mais de 100 mil amostras, sendo mais de 60 mil exomas completos, formando o maior banco de dados genômicos da América Latina!

 

A importância do genoma brasileiro/latino americano

Não há dúvidas de que a população brasileira é diversa. Mas quanto? Vamos tentar colocar em números:

  • O projeto internacional HGDP (Human Genome Diversity Project), que investiga a variabilidade genética do ser humano, encontrou cerca de 73 milhões de variantes genéticas em um total de 54 populações espalhadas pelo mundo todo. (4)
  • Estudos nacionais sobre a variabilidade genética somente da população brasileira, encontraram mais de 61 milhões de variantes. (5)

Temos, só no Brasil, quase a mesma variabilidade encontrada no mundo todo. O nosso genoma é muito diverso! 

Esses estudos também mostraram que mais de 2 milhões das variantes genéticas encontradas no genoma brasileiro são inéditas. Ou seja, mais de 2 milhões das variantes brasileiras nunca haviam sido reportadas antes, em nenhum outro lugar do mundo. (5)

Considerando que o genoma brasileiro é muito diverso, ele contribui muito com a caracterização da variabilidade genética humana e com estudos de doenças genéticas que podem afetar pessoas no mundo todo. O estudo do genoma brasileiro pode trazer ganhos para a medicina mundial.

A fim de contribuir com a comunidade médica, a Mendelics já fez mais de 9 mil depósitos no Clinvar (banco de dados que reúne informações sobre alterações genéticas que causam doenças) (6), e é a segunda maior contribuinte do repositório fora dos Estados Unidos.

Também contribuímos com o estudo da variabilidade genética humana alimentando o maior banco de dados genômicos da América Latina!

Quer entender melhor como o Banco de Dados Mendelics pode auxiliar no diagnóstico de doenças raras no Brasil e na América Latina?

Assista essa aula ministrada por médicos geneticistas da Mendelics, onde são apresentados casos reais em que o nosso banco de dados foi crucial para o diagnóstico: Aula banco de dados genéticos – Mendelics

Conheça mais sobre as origens do povo brasileiro e como descobrir de onde vieram seus ancestrais nesse post!

 


Referências

  1. S. D. J. Pena, F. R. Santos, and E. Tarazona‐Santos, “Genetic admixture in Brazil,” American Journal of Medical Genetics Part C: Seminars in Medical Genetics, vol. 184, no. 4, pp. 928–938, Nov. 2020, doi: 10.1002/ajmg.c.31853.
  2. R. B. Andrade et al., “Estimating Asian Contribution to the Brazilian Population: A New Application of a Validated Set of 61 Ancestry Informative Markers”, G3, vol. 8, no. 11, pp. 3577–3582, Nov. 2018, doi: 10.1534/g3.118.200650.
  3. G. Sirugo, S. M. Williams, and S. A. Tishkoff, “The Missing Diversity in Human Genetic Studies,” Cell, vol. 177, no. 1, pp. 26–31, Mar. 2019, doi: 10.1016/j.cell.2019.02.048.
  4. A. Bergström et al., “Insights into human genetic variation and population history from 929 spanerse genomes,” Science, vol. 367, no. 6484, p. eaay5012, Mar. 2020, doi: 10.1126/science.aay5012.
  5. M. S. Naslavsky et al., “Whole-genome sequencing of 1,171 elderly admixed inspaniduals from the largest Latin American metropolis (São Paulo, Brazil)”, Set. 2020, doi: 10.1101/2020.09.15.298026.
  6. ClinVar, “Mendelics – Submitter – ClinVar”. Acesso em 30 de abril de 2021. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/submitters/500035/
Cardiogenética: Testes genéticos para doenças cardiovasculares

Cardiogenética: Testes genéticos para doenças cardiovasculares

Doenças cardiovasculares podem ser herdadas?

Doenças cardiovasculares são causadas pela combinação de fatores genéticos, fatores ambientais e estilo de vida (dieta, exercícios, cigarro, gênero, entre outros). Mas também podem ser causadas por alterações genéticas herdadas.  

O grupo de doenças cardiovasculares de origem hereditária, que são as principais causas de morte súbita em jovens e atletas, compreende a cardiogenética. 

 

Principais doenças cardiovasculares hereditárias

Arritmias (síndrome de Brugada, síndrome do QT longo, síndrome do QT curto, taquicardia ventricular polimórfica catecolaminérgica)

Cardiomiopatias (miocardiopatia hipertrófica, miocardiopatias dilatadas)

Dislipidemias  (hipercolesterolemia familiar)

Aortopatias (sindrome de Marfan, síndrome de Ehlers-Danlos)

 

Para que servem os testes genéticos em cardiologia?

Os testes genéticos são fundamentais para o diagnóstico precoce de doenças cardiovasculares hereditárias. A depender da doença, os testes genéticos podem ser importantes também para prognóstico e para o melhor planejamento da conduta terapêutica

Existem critérios clínicos, como o das sociedades Americana e Européia de ritmo cardíaco Heart Rhythm Society (HRS) e European Heart Rhythm Association (EHRA), bem definidos para a utilização de testes genéticos em cardiologia. Por isso, somente um médico especialista pode orientar o paciente quanto aos benefícios e aplicações do teste. 

Os testes genéticos também são importantes para saber se familiares saudáveis têm risco de ter a doença no futuro por herdarem as alterações genéticas.

O aconselhamento genético deve ser sempre realizado antes e após o teste genético, para garantir que o paciente e seus familiares saudáveis compreendam todos os benefícios e as limitações dos resultados.

 

Entenda os testes genéticos para doenças cardiovasculares

Doenças cardíacas hereditárias podem ser causadas por mutações genéticas em dezenas de genes diferentes. Por isso, exames de Painéis são hoje o tipo de teste genético mais solicitado em cardiologia. 

O Sequenciamento de Nova Geração (NGS) é a técnica mais eficaz no diagnóstico de doenças genéticas e a que oferece o melhor custo-benefício (1). Um Painel é um exame genético que, utilizando o NGS, avalia simultaneamente variações em dois ou mais genes. Os genes que fazem parte do Painel são selecionados com base na literatura médica e devem ser atualizados diante de novas descobertas científicas e médicas. 

 

Conheça os exames de Cardiologia da Mendelics

A Mendelics oferece testes genéticos de Painéis de NGS para todas essas condições, permitindo um diagnóstico preciso e um melhor planejamento da conduta terapêutica.

  • Painel de Aneurisma Aórtico

Neste Painel de NGS são analisados 23 genes associados a aneurisma aórtico primário, incluindo outras doenças e síndromes como: Cutis Laxa, Síndrome de Ehlers-Danlos, Síndrome de Loeys-Dietz, Síndrome de Marfan, Síndrome de Meester-Loeys, Síndrome Shprintzen-Goldberg, entre outras.

  • Painel de Arritmias

Neste Painel de NGS  são analisados 50 genes envolvidos na predisposição genética a diversas formas de arritmias, incluindo a síndrome de Brugada, síndrome do QT Longo, síndrome do QT Curto, entre outras.

  • Painel de Discinesia Ciliar Primária

Neste Painel de NGS são analisados 35 genes relacionados a discinesia ciliar primária.

  • Painel de Dislipidemias

Neste Painel de NGS são analisados 4 genes relacionados a dislipidemia. As dislipidemias causam elevação do nível de colesterol (hipercolesterolemia) e triglicérides (hipertrigliceridemia), que podem causar infarto agudo do miocárdio.

  • Painel de Miocardiopatias

Neste Painel de NGS são analisados os principais genes envolvidos na predisposição genética à miocardiopatia, incluindo também a miocardiopatia dilatada hereditária, miocardiopatia hipertrófica familiar e miocardiopatia restritiva hereditária, incluindo as formas isoladas e sindrômicas.

Para saber mais sobre os testes genéticos para cardiologia entre em contato com a nossa equipe pelo telefone (11) 5096-6001 ou acesse www.mendelics.com.

Importante: Esse post tem caráter educativo. Recomendamos fortemente que o paciente seja acompanhado por um médico que orientará qual a melhor maneira de se proceder. Converse com seu médico.


 

Bancos de dados genéticos, doenças raras e doenças comuns

Bancos de dados genéticos, doenças raras e doenças comuns

Bancos de dados genéticos no diagnóstico de doenças

Bancos de dados genéticos são essenciais para compreendermos o papel da Genetica para doenças raras e comuns.

 

Doenças raras

No Brasil são consideradas doenças raras aquelas que afetam até 65 pessoas a cada 100.000. As doenças raras em geral são graves, crônicas e progressivas, podendo levar a morte nos primeiros anos de vida. 

Cerca de 80% das doenças raras têm causa genética e o diagnóstico delas dependem da identificação de mutações em genes que causam a doença. Essas “mutações” são identificadas em exames de diagnóstico genético. 

Existem mutações que são amplamente conhecidas como causadoras de doenças por já terem sido identificadas em várias pacientes com a mesma doença. Um exemplo é a mutação DeltaF508 do gene CFTR, que é encontrada em 66% dos casos de fibrose cística (FC). Quando um teste genético identifica essa alteração no DNA do paciente com FC sabemos que essa é a causa da doença.

Além da DeltaF508, já foram identificadas mais de 1000 mutações diferentes no gene CFTR (1). Muitas dessas alterações são encontradas em apenas alguns pacientes com a doença e existem mutações que são identificadas até mesmo em uma única pessoa no mundo. Identificar uma alteração no DNA nessas condições é como ter apenas uma peça de um quebra-cabeça na mão. 

Para resolver o quebra-cabeça os especialistas em análises genéticas contam com bancos de dados como o CFTR2 (2) e o ClinVar (3) que reúnem informações sobre milhares de mutações encontradas em pessoas com FC.  

Ao achar a mesma mutação ou mutações similares nesses bancos os especialistas podem concluir se a alteração no DNA identificada teste genético causou a doença no paciente que está sendo analisado.  Na ausência desses bancos seria muito difícil encontrar pacientes com a mesma mutação, que podem estar espalhados em lugares diferentes do mundo.

 

Doenças comuns

Bancos de dados genéticos que reúnem informações de milhares de pessoas clinicamente normais, como gnomAD (4), também são fundamentais, porque esses bancos nos informam sobre a frequência com que uma determinada variante (uma alteração de DNA) é encontrada na população. Se uma alteração no DNA é encontrada em milhares de pessoas é muito provável que ela não cause uma doença rara. 

Ao contrário das doenças raras, as doenças comuns afetam uma enorme quantidade de pessoas na população e suas causas ainda não são totalmente esclarecidas. Nesse grupo incluem-se doenças cardiovasculares, câncer (exceto câncer hereditário), infarto, diabetes, artrite, osteoporose, doenças oftalmológicas, depressão e demência, entre outras. 

Fatores ambientais e estilo de vida são os principais responsáveis por causá-las, mas alterações no DNA podem representar um importante fator de predisposição. 

Ao contrário das doenças raras, que são causadas por mutações específicas e de grande impacto, nas doenças comuns são múltiplas alterações no DNA de pequeno efeito que somadas conferem um fator de risco para o seu desenvolvimento. 

O maior desafio das análises genéticas atualmente é identificar quais são as alterações no DNA que contribuem para o desenvolvimento das doenças comuns e qual a importância (ou impacto) da contribuição genética em relação aos fatores não-genéticos (fatores ambientais e estilo de vida).

Um exemplo da importância de banco de dados genéticos para doenças comuns é o UK Biobank (5). Esse banco reúne informações genéticas sobre 500.000 pessoas entre 40-69 anos que fizeram parte de um projeto do governo Britânico. Além do sequenciamento genético, os participantes estão sendo monitorados quanto a atividades de seu estilo de vida. 

Os dados desse projeto estão disponíveis para pesquisadores do mundo todo para auxiliá-los em suas pesquisas sobre doenças comuns. As descobertas auxiliarão no futuro o desenvolvimento de testes genéticos que servirão para as pessoas saberem seus riscos de desenvolver doenças comuns. 

 


Referências

(1)  Ong T, Marshall SG, Karczeski BA, et al. Cystic Fibrosis and Congenital Absence of the Vas Deferens. 2001 Mar 26 [Updated 2017 Feb 2]. In: Adam MP, Ardinger HH, Pagon RA, et al., editors. GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 1993-2020. Disponível em : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1250/

(2) The Clinical and Functional TRanslation of CFTR (CFTR2); disponível em http://cftr2.org.

(3) Landrum MJ et al. ClinVar: improving access to variant interpretations and supporting evidence. Nucleic Acids Res . 2018

(4)  Karczewski KJ et al (2019). The mutational constraint spectrum quantified from variation in 141,456 humans. In bioRxiv (p. 531210).

(5) Sudlow1 et al.  UK Biobank: An Open Access Resource for Identifying the Causes of a Wide Range of Complex Diseases of Middle and Old Age. PLOS Medicine | DOI:10.1371/journal.pmed.1001779