Matéria originalmente publicada em Agência FAPESP

Ao criar uma nova métrica, pesquisadores vislumbram a possibilidade de avanços diagnósticos e de tratamento para a doença que se estima acometer cerca de 4 milhões de pessoas no mundo

Maria Fernanda Ziegler | Agência FAPESP – A partir de um estudo que analisou imagens cerebrais de mais de 2,5 mil pessoas com doença de Parkinson em 20 países diferentes, cientistas conseguiram identificar padrões de neurodegeneração e criar métricas para cada uma das cinco etapas clínicas da doença.

O trabalho, publicado na NPJ Parkinson’s Disease, consiste em um salto para o entendimento do Parkinson. Isso porque as análises e o volume de dados obtido no estudo podem permitir desdobramentos importantes não só para avanços diagnósticos como também possibilitar que novos tratamentos sejam testados e monitorizados como nunca.

Estima-se que aproximadamente 4 milhões de pessoas no mundo tenham doença de Parkinson. Trata-se de uma doença neurológica progressiva que afeta algumas estruturas do cérebro, sobretudo as áreas relacionadas aos movimentos. A progressão da doença é variável e desigual entre os pacientes, podendo levar até 20 anos para passar por todos os estágios. Na fase inicial, surgem os primeiros sinais de tremores, rigidez muscular e lentidão de movimentos em apenas um lado do corpo. Depois os sintomas se tornam bilaterais. No último estágio, há dependência de cadeira de rodas para se locomover, já que a rigidez nas pernas impede o paciente de caminhar.

“Há muitos anos o diagnóstico clínico, apoiado por alguns exames complementares, é bem estabelecido. No entanto, pela primeira vez, foi possível relacionar a escala de progressão da doença – os cinco estágios de sintomas clínicos – com as alterações quantitativas nas imagens cerebrais”, explica Fernando Cendes, pesquisador responsável do Instituto de Pesquisa sobre Neurociências e Neurotecnologia (BRAINN) – um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP, com sede na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

O BRAINN é um dos institutos que integram o Consórcio Enigma, rede internacional que reúne cientistas em genômica de imagem, neurologia e psiquiatria para compreender a estrutura e função do cérebro, com base em ressonância magnética de alta resolução, dados genéticos e outras informações de pacientes com epilepsia, Parkinson, Alzheimer, autismo, esquizofrenia e outras doenças neurodegenerativas.

Cendes explica que na doença de Parkinson ocorrem alterações na estrutura cerebral dos chamados núcleos da base, ou gânglios basais – áreas do cérebro ligadas ao movimento automático. No entanto, o estudo permitiu comprovar a existência de alterações progressivas em outras áreas corticais, até então menos envolvidas na doença.

“Observamos que, conforme cada estágio da doença avançava, havia um grau maior de atrofia ou hipertrofia não só nas estruturas ligadas ao movimento, mas também em outras áreas corticais. E são essas combinações de atrofia e hipertrofia que estão relacionadas com o estágio da doença”, afirma.

“Mas não foi apenas isso que observamos, várias dessas estruturas apresentavam também diferenças na forma. Elas tinham alterado sua configuração espacial. Algumas regiões do tálamo [estrutura cuja função é retransmitir informações dos sentidos para o córtex cerebral] ficaram mais espessas. Outras regiões, como as amígdalas [que desempenham um papel na regulação do comportamento social e emoções] ficaram atrofiadas”, diz.

O pesquisador explica que essas alterações não são observadas a olho nu. “São medidas submilimétricas. No entanto, com programas e uso de inteligência artificial é possível identificar padrões e, no futuro, monitorizar essas alterações”, conta.

Empurrão para novos tratamentos

Ao estipular uma métrica para quantificar as alterações cerebrais relacionadas aos estágios da doença de Parkinson, o estudo pode ter vários desdobramentos. A começar pelo suporte a melhores diagnósticos. “Os dados morfométricos que obtivemos com esse trabalho são medidas sensíveis e reprodutíveis, o que permite ser um suporte ao diagnóstico clínico. Com a infinidade de dados que obtivemos nesse estudo, é possível, com o auxílio da inteligência artificial, criar programas que auxiliem a clínica”, diz.

Outros desdobramentos estão no campo dos tratamentos. Atualmente, o Parkinson é uma doença que não tem cura, sendo tratada apenas a deficiência de dopamina – neurotransmissor que os neurônios dos parkinsonianos deixam de produzir – e cuja ausência desencadeia todas as alterações cerebrais e sintomas.

No entanto, com o passar do tempo, a doença não fica restrita aos núcleos de base, atingindo outras áreas do cérebro, e os pacientes tendem a apresentar outros sintomas não motores, como depressão, ansiedade, distúrbios do sono e alterações cognitivas como perda de memória e eventualmente demência.

“Os resultados desse trabalho possibilitam novas formas de monitorizar tratamentos que venham a ser desenvolvidos no futuro. O grande objetivo em relação à doença tem sido a busca por um tratamento que barre o processo neurodegenerativo ou, pelo menos, reduza a velocidade de sua progressão. E essas medidas que identificamos são essenciais para avaliar futuras terapias, certificando-se que elas estão funcionando de uma forma global, não só nas áreas cerebrais ligadas ao movimento, mas nas outras que também sofrem alterações”, ressalta.

Uma terceira repercussão do estudo — que analisou um montante grande de dados — não vai para o campo da medicina, mas para o da ciência de dados. “É uma coorte muito grande com diferentes países, grupos de estudo, estágios da doença e, inclusive, tipos de dados. Portanto, a inovação do estudo não está apenas em identificar essas métricas relativas aos estágios da doença de Parkinson, mas também em todo o trabalho referente aos dados. Todo o tipo de análise utilizado no trabalho consistiu em um grande avanço para que novos estudos usando inteligência artificial, e sobre outras doenças, sejam realizados”, sentencia Cendes.

O artigo A worldwide study of subcortical shape as a marker for clinical staging in Parkinson’s disease pode ser lido em: https://www.nature.com/articles/s41531-024-00825-9.

Leia a matéria também em UOL.com.br e Veja.com.br

28 de novembro de 2018  | originalmente publicado no Jornal da Unicamp

Pesquisa desenvolvida pelo consórcio internacional ENIGMA analisou o cérebro de mais de 3,8 mil voluntários de diferentes países com o intuito de descobrir diferenças e semelhanças entre a anatomia cerebral e os diferentes tipos de epilepsia. O objetivo é buscar marcadores que auxiliem no prognóstico e no tratamento.

Outro grupo de pesquisadores busca, a partir da análise dos níveis de dois micro-RNAs de pacientes, marcadores genéticos que sirvam como indicadores de esclerose lateral amiotrófica (ELA) – doença que vitimou o físico britânico Stephen Hawking.

Um terceiro estudo, esse também sobre epilepsia, sugere que a desregulação no gene NEUROG2 estaria relacionada com o surgimento de displasia cortical focal – malformação cerebral que é uma das causas mais comuns de epilepsia refratária a medicamentos. Com a identificação desse biomarcador será possível indicar diferentes tratamentos aos pacientes epiléticos resistentes a medicamentos, como a cirurgia, por exemplo.

Os três estudos contam com a participação de pesquisadores do Instituto de Pesquisa sobre Neurociências e Neurotecnologia (BRAINN), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP sediado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

“Nosso objetivo é desenvolver novos métodos e técnicas para melhorar o conhecimento sobre tratamento e prevenção de doenças debilitantes e condições que afetam o cérebro, como epilepsia e acidente vascular cerebral (AVC). Também temos interesse em estudar doenças que causam demência ou problemas motores, como é o caso da esclerose lateral amiotrófica (ELA)”, disse Iscia Cendes, pesquisadora principal do BRAINN, em palestra na FAPESP Week New York.

O encontro, que se realiza na City University of New York (CUNY) de 26 a 28 de novembro de 2018, reúne pesquisadores brasileiros e norte-americanos com o objetivo de estreitar parcerias em pesquisa.

“O ser humano, assim como essas doenças que estamos estudando, é muito complexo. Por isso, acreditamos que fazer parte de consórcios e de parcerias seja a melhor maneira de alavancar novas descobertas”, disse Cendes.

A pesquisadora afirma que desde o início da criação do BRAINN, em 2013, o número de projetos de big data em neurociência aumentou. São exemplos desses projetos a iniciativa BRAIN nos Estados Unidos, a Human Brain Mapping na Europa, a Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI), a International League Against Epilepsy (ILAE) e o consórcio ENIGMA.

“Os esforços de big data se tornaram o modus operandi da neurociência, substituindo a ciência baseada em hipóteses e de menor escala”, disse.

Não por acaso, Cendes afirma que os próximos projetos do BRAINN incluem avançar nos estudos longitudinais. “Esse é um dos nossos pontos fortes como grupo”, disse.

BIPMED

Outro propósito do BRAINN é reduzir a lacuna entra a pesquisa biológica fundamental e sua aplicação clínica. Um dos vetores desse propósito é o Brazilian Initiative on Precision Medicine (BIPMed), iniciativa criada em 2015 por cinco Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

“O primeiro produto do BIPMed foi a criação de um banco de dados de genomas de pessoas saudáveis e com doenças específicas. Atualmente, são mais de 900 mil variantes genéticas depositadas no banco de dados”, disse.

No banco de dados estão depositados genomas ligados a encefalopatias epiléticas, anomalias craniofaciais, câncer de mama, surdez hereditária, neurofibromatose e em 2019 vai ganhar sequências ligadas ao lúpus.

27 de novembro de 2018  | matéria originalmente publicada na AGÊNCIA FAPESP

Maria Fernanda Ziegler, de Nova York | Pesquisa desenvolvida pelo consórcio internacional ENIGMA analisou o cérebro de mais de 3,8 mil voluntários de diferentes países com o intuito de descobrir diferenças e semelhanças entre a anatomia cerebral e os diferentes tipos de epilepsia. O objetivo é buscar marcadores que auxiliem no prognóstico e no tratamento.

Outro grupo de pesquisadores busca, a partir da análise dos níveis de dois micro-RNAs de pacientes, marcadores genéticos que sirvam como indicadores de esclerose lateral amiotrófica (ELA) – doença que vitimou o físico britânico Stephen Hawking.

Um terceiro estudo, esse também sobre epilepsia, sugere que a desregulação no gene NEUROG2 estaria relacionada com o surgimento de displasia cortical focal – malformação cerebral que é uma das causas mais comuns de epilepsia refratária a medicamentos. Com a identificação desse biomarcador será possível indicar diferentes tratamentos aos pacientes epiléticos resistentes a medicamentos, como a cirurgia, por exemplo.

Os três estudos contam com a participação de pesquisadores do Instituto de Pesquisa sobre Neurociências e Neurotecnologia (BRAINN), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP sediado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

“Nosso objetivo é desenvolver novos métodos e técnicas para melhorar o conhecimento sobre tratamento e prevenção de doenças debilitantes e condições que afetam o cérebro, como epilepsia e acidente vascular cerebral (AVC). Também temos interesse em estudar doenças que causam demência ou problemas motores, como é o caso da esclerose lateral amiotrófica (ELA)”, disse Iscia Cendes, pesquisadora principal do BRAINN, em palestra na FAPESP Week New York.

O encontro, que se realiza na City University of New York (CUNY) de 26 a 28 de novembro de 2018, reúne pesquisadores brasileiros e norte-americanos com o objetivo de estreitar parcerias em pesquisa.

“O ser humano, assim como essas doenças que estamos estudando, é muito complexo. Por isso, acreditamos que fazer parte de consórcios e de parcerias seja a melhor maneira de alavancar novas descobertas”, disse Cendes.

A pesquisadora afirma que desde o início da criação do BRAINN, em 2013, o número de projetos de big data em neurociência aumentou. São exemplos desses projetos a iniciativa BRAIN nos Estados Unidos, a Human Brain Mapping na Europa, a Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI), a International League Against Epilepsy (ILAE) e o consórcio ENIGMA.

“Os esforços de big data se tornaram o modus operandi da neurociência, substituindo a ciência baseada em hipóteses e de menor escala”, disse.

Não por acaso, Cendes afirma que os próximos projetos do BRAINN incluem avançar nos estudos longitudinais. “Esse é um dos nossos pontos fortes como grupo”, disse.

BIPMED

Outro propósito do BRAINN é reduzir a lacuna entra a pesquisa biológica fundamental e sua aplicação clínica. Um dos vetores desse propósito é o Brazilian Initiative on Precision Medicine (BIPMed), iniciativa criada em 2015 por cinco Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

“O primeiro produto do BIPMed foi a criação de um banco de dados de genomas de pessoas saudáveis e com doenças específicas. Atualmente, são mais de 900 mil variantes genéticas depositadas no banco de dados”, disse.

No banco de dados estão depositados genomas ligados a encefalopatias epiléticas, anomalias craniofaciais, câncer de mama, surdez hereditária, neurofibromatose e em 2019 vai ganhar sequências ligadas ao lúpus.

31 de janeiro de 2018     | Redação WebContent

O maior estudo colaborativo mundial sobre neuroimagens em epilepsias – e que conta com a participação do CEPID BRAINN – teve seus primeiros resultados publicados na edição de fevereiro do periódico científico Brain.

O Brain – Journal of Neurology é editado pela Oxford University Press e é uma das mais conceituadas publicações sobre neurologia no mundo. Em 2016, o fator de impacto do journal foi de 10.292.

O artigo mostra os resultados do consórcio ENIGMA – Enhancing NeuroImaging Genetics through Meta-Analysis. Trata-se de uma iniciativa internacional que atualmente engloba 37 grupos de pesquisa e 900 pesquisadores, espalhados por 39 países. Eles compartilham entre si dados de imageamento cerebral de centenas de pacientes e utilizam protocolos comuns para analisar as imagens, o que permite aumentar substancialmente o número de escaneamentos disponíveis para estudo e fortalecer os resultados obtidos.

Desde que teve início, em 2009, dados oriundos do ENIGMA já foram destaque nas páginas de importantes periódicos científicos. Por meio do consórcio, já foram identificadas, por exemplo, variações genéticas correlacionadas a regiões do cérebro envolvidas com a memória, movimentação e o aprendizado; outros estudos avançaram o conhecimento sobre doenças como esquizofrenia e stress pós-traumático.

Uma das áreas de estudo mais interessantes do ENIGMA é a epilepsia. O estudo publicado nesta edição do Brain analisou dados de 24 centros de pesquisa em 14 países da Europa, Ásia, Austrália, América do Norte e do Sul buscando compreender os fatores que influenciam o imageamento cerebral em pessoas com esta condição. Trata-se do maior estudo de neuroimagem em epilepsia já realizado até hoje.

A pesquisa foi destaque, também, em matéria da Agência FAPESP! Clique na imagem abaixo para ler o release completo.

“Esta iniciativa global identifica padrões de redução compartilhada de matéria cinzenta em síndromes de epilepsia, e anormalidades características entre síndromes de epilepsia, o que aumenta nossa compreensão da epilepsia como uma doença com várias ramificações e indica que certas síndromes envolvem comprometimento estrutural mais generalizado do que se supunha anteriormente”, escrevem os pesquisadores.

Neste estudo, os dados enviados pelo grupo da UNICAMP – coordenados pelo BRAINN – foram responsáveis por 18% do total de pacientes analisados, correspondendo à maior colaboração ao pool de dados disponíveis aos pesquisadores.

Confira o artigo completo no link a seguir.

Structural brain abnormalities in the common epilepsies assessed in a worldwide ENIGMA study

Brain, Volume 141, Issue 2, 1 February 2018, Pages 391–408

Leia o artigo na íntegra