Projetos de pesquisa

1. Estudo clínico-experimental com células-tronco mesenquimais em ELA

Todos os tratamentos propostos para a ELA até aqui falharam em reverter o curso da doença ou em aumentar a sobrevida dos doentes. Atualmente, apenas o riluzol é aprovado para o tratamento da ELA. O uso de células-tronco mesenquimais como tratamento possível para a ELA mostrou benefício em modelos animais da doença. A injeção autóloga (células obtidas do próprio paciente) destas células no líquor de pacientes ELA em ensaios clínicos Fase 1/2 realizados no exterior mostrou que o procedimento é seguro e capaz de promover efeitos neurológicos positivos. Atualmente, os pesquisadores do Projeto ELA Brasil do HC-FMUSP estão iniciando estudos de segurança e análise inicial da eficácia do uso de células-tronco mesenquimais em pacientes com ELA. Os vinte e oito primeiros pacientes selecionados para o estudo serão acompanhados clínica e laboratorialmente por 10 a 12 semanas, em seguida, submetidos à aspiração da medula óssea, na região da crista ilíaca. O material será individualmente levado ao Núcleo de Tecnologia Celular da PUC-Paraná, pertencente à Rede Nacional de Terapia Celular do Ministério da Saúde, onde as células-tronco mesenquimais serão produzidas e coletadas utilizando metodologia estabelecida. As células-tronco mesenquimais serão enviadas ao HC-FMUSP e imediatamente transplantadas nos respectivos pacientes. Os pacientes receberão então 2 injeções autólogas destas células no líquor da região lombar, separadas por intervalo de 30 dias. Os pacientes serão novamente acompanhados clínica e laboratorialmente no HC-FMUSP por 24 semanas após as injeções das células. Efeitos de segurança e eficácia serão avaliados pela comparação dos parâmetros clínico-laboratoriais gerais e neurológicos registrados antes do período das injeções e após. Este site avisará o período de inscrição para os interessados a participar da pesquisa e o local da inscrição no Projeto Célula-Tronco – ELA.

2. Identificação de biomarcadores no líquido cérebro-espinal de pacientes com Esclerose Lateral Amiotrófica

O diagnóstico clínico-laboratorial da ELA é retardado pela ausência de biomarcadores específicos, fazendo com que se transcorra mais de um ano entre o início dos sintomas e o diagnóstico provável da doença. A ausência de biomarcadores de evolução favorece que o diagnóstico definitivo da ELA seja feito apenas nas fases finais da doença. Estas dificuldades restringem o acompanhamento adequado dos portadores da ELA e, principalmente, a realização de ensaios terapêuticos confiáveis que possam aumentar as chances do sucesso translacional das propostas, ou seja, efeito clínico positivo de resultados dos estudos pré-clínicos. Biomarcadores são medidas biológicas que ajudam na identificação da presença ou taxa de progressão de uma doença em um indivíduo, ou na demonstração da eficácia de uma intervenção terapêutica. O diagnóstico da ELA é difícil e um biomarcador poderá ajudar os médicos a diagnosticar a doença mais rapidamente. O diagnóstico precoce é importante, para que o doente possa receber toda a assistência o mais rápido possível, o que melhora a sua qualidade de vida. A reversão integral da doença também poderá ocorrer com a introdução precoce da medicação para a cura, quando esta estiver disponível. Os biomarcadores podem ser moléculas localizadas a partir de um fluido corporal (tal como aqueles no sangue e no fluido cérebro-espinal ou líquor), neuroimagens ou registros neurofisiológicos. O Projeto ELA Brasil iniciou recentemente pesquisa para descobrir estes biomarcadores na ELA.
Este site avisará o período de inscrição para os interessados a participar da pesquisa e o local da inscrição do projeto Biomarcadores.
Este projeto busca através da análise proteômica no líquido cérebro-espinal de pacientes com ELA em várias fases da evolução da doença, a identificação do perfil de proteínas relacionadas com a evolução da doença. Análise bioinformática avançada permitirá a identificação de biomarcadores do início da doença e de sua evolução nas formas clínicas de apresentação inicial bulbar e apendicular. A identificação destes biomarcadores facilitará a realização de ensaios clínico futuros em formulação pela Equipe do Projeto ELA Brasil da FMUSP.

3. Pesquisa dos eventos iniciais na ELA

Esta pesquisa visa estudar o que acontece nas fases iniciais da Esclerose Lateral Amiotrófica é o caminho para a busca dos alvos terapêuticos. O gatilho inicial parece estar no Neurônio Motor, entretanto as disfunções nas células não neuronais (astrócito (1), microglia (1), célula de Schwann (2) e fibra muscular (3) podem ser as responsáveis pela progressão rápida da doença. Esta é a característica marcante da ELA, o que a diferencia das demais doenças neurodegenerativas do adulto. Importante: Nas fases iniciais, axônio do Neurônio Motor desconecta-se do músculo e a fraqueza e atrofia muscular iniciam-se, mas o neurônio ainda está vivo. Esta é uma ótima fase para a busca pelos alvos terapêuticos capazes de reverter o quadro. O Projeto ELA Brasil. A Busca por Soluções, da FMUSP, investe pesado nesta fase da doença. Através da utilização de modelos animais portadores da doença o grupo desenvolveu diversa metodologias de última geração como a microdissecção a laser de células tipo-específica, cultura primária ultra-purificadas de células gliais, co-culturas celulares, métodos de quantifição dentre outros na busca do entendimento dos processos relacionados na morte do neurônio motor da ELA.

4. Pesquisa de alvos terapêuticos na ELA

O Projeto ELA Brasil da FMUSP investiu em uma ideia inovadora. Considerando que as células de Schwann, aquelas que embainham os nervos, são as responsáveis por manter os neurônios motores vivos e regenerar as suas fibras nervosas quando lesadas, a Equipe do Projeto ELA Brasil investigou o papel destas células na degeneração do neurônio motor na ELA. Este estudo foi iniciado num momento em que as células gliais passaram a ser implicadas no processo neurodegenerativo da doença e também quando cresciam as evidências do envolvimento periférico na morte neuronal retrógrada. Pela primeira vez no mundo, as células se Schwann entraram no contexto da doença. O grupo utilizou células de Schwann do animal modelo da doença e do nervo motor, ainda funcionante, do paciente com a da ELA forma esporádica. Ao colocar estas células em contato com neurônios motores nas placas de cultura, os neurônios motores sobreviviam por períodos menores. A partir de então, a natureza molecular do evento passou a ser estudado com a utilização de técnicas ultra-avançadas de pesquisa de alvos terapêuticos. Os resultados dos experimentos estabeleceram de forma inédita a influência direta das células de Schwann na morte do neurônio motor na ELA. Possíveis alvos terapêuticos foram identificados. Estes alvos são testados no momento o que levará em breve a formulação de novas drogas para a ELA. Em tentativas de reversão da morte do neurônio motor.

5. Estudos pré-clínicos em animais portadores da ELA na busca da causa da doença

Pesquisadores estão procurando entender os mecanismos que desencadeiam seletivamente a morte dos neurônios motores na ELA, e encontrar abordagens eficazes para deter os processos que levam à morte destes neurônios. Os modelos animais e sistemas de cultura de células estão facilitando os estudos e proporcionando um entendimento melhor do que pode determinar o desenvolvimento da doença.
Investigações utilizando animais geneticamente modificados, que apresentam as mutações nos genes já descritos como causadores da doença (SOD1, C9ORF72, TARDBP entre outros), e sugerem, dependendo da mutação do gene, os mecanismos da morte dos neurônios motores. Os estudos também mostram que, os vários tipos de células de suporte dos neurônios (as células gliais) podem desempenham um papel importante na doença.
Nos últimos anos, o grupo de pesquisadores do Projeto ELA Brasil do HC-FMUSP realizaram diversos estudos como modelos animais e testaram diversos fatores que foram capazes de aumentar a sobrevida dos animais modelo da doença. Além disso, o uso de células-tronco como um possível tratamento para a ELA mostrou benefício parcial nos modelos animais da doença.

6. Células-tronco-induzidas (IPSCs) a partir de fibroblastos ou células mononucleares

O que são as células-tronco-induzidas? As iPSCs! Qual a importância delas na Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA)? Por Professor Gerson Chadi. Estas células são também chamadas de células pluripotentes induzidas ou indicible pluripotent stem cells (iPSCs, do inglês). São células tronco do tipo pluripotentes e, por isto, capazes de formar células de outros tecidos, por exemplo, neurônios ou células da glia, que mantém a vida do neurônio. Temos estas células normalmente no indivíduo adulto? Não!!
Como consegui-las? Após a inoculação de genes embrionários específicos em fibroblastos ou células mononucleares (células do sangue), estes últimos retirados do paciente com ELA esporádica. Onde tem fibroblastos? Em qualquer parte do corpo, por isto, são células vulgares. O método é bastante sofisticado, caro e demorado. você transforma uma célula vulgar em uma poderosa célula-tronco pluripotente! Depois, com métodos específicos, estas iPSC podem ser transformadas nas células que você quiser, inclusive neurônio motor.
Resolveu a situação? Ainda não! Por quê? Como estas células carregam genes embrionários e podem ser transformadas em quaisquer outros tipos celulares, temos que ter a certeza de que quando tratarmos um paciente com estas células, elas não vão formar células indesejáveis pelo corpo, como o que ocorre no câncer. Isto é o que está em estudo e sendo resolvido neste momento, principalmente no Japão. Aliás, foi com o Prêmio Nobel japonês, o Prof. Yamanaka, que o Dr. Chrystian J Alves, aprendeu os fundamentos da técnica. Após isto, o Dr. Chrystian, aqui no Brasil, no nosso laboratório na FMUSP, modificou a tecnologia para a produção delas a partir dos pacientes ELA esporádica.
Para que servem então? Todos já ouviram falar nas dezenas de medicações que funcionaram no modelo animal ELA e não surtiram bom efeito no paciente ELA. Dizemos: o medicamento NÃO teve uma boa translação clínica!! O exemplo mais triste é o próprio rilusol. Isto acontece porque os modelos animais de doenças não são completos por não conseguirem apresentar todos os detalhamentos da doença humana.
Então, o uso de células humanas, no caso, os neurônios motores transformados a partir da célula vulgar do paciente adulto com ELA, representa uma grande oportunidade para os testes dos efeitos das drogas. Por quê? Porque os testes preliminares nos neurônios transformados evitarão que os pacientes fiquem expostos aos testes cujos efeitos não sabemos ao certo. Se uma droga for positiva para uma doença, então ela vai ter mostrado, ANTES, efeitos na sobrevida dos neurônios motores humanos no laboratório.
Por que a importância delas serem obtidas a partir do paciente ELA esporádica? Porque este não carrega mutação que é específica a apenas um tipo de ELA. Como existem muitos genes diferentes que podem estar mutados na ELA, em geral, uma mutação equivale a uma fração mínima dos pacientes ELA. De qualquer modo, uma vez tendo sido geradas estas células do paciente forma esporádica da ELA, então, fica fácil obtê-las dos pacientes portadores da ELA familiar.
Uma última coisa importantíssima que os pesquisadores não acostumados com medicina translacional se esquecem. Os efeitos de drogas em uma pessoa em particular são também dependentes de aspectos INDIVIDUAIS desta pessoa. Que são muitos!! Muitas vezes uma droga que funciona em uma doença, por vezes não age de modo pleno e uniforme em todos os indivíduos portadores. No futuro, o médico, espero tenha ele um arsenal medicamentoso a sua disposição, poderá testar nos neurônios transformados a partir das iPSCs de um doente ELA qual o medicamento expressa maior eficácia para ele. Tratamento personalizado!
A equipe do projeto ELA Brasil da FMUSP conseguiu pioneiramente, feiti integralmente no território nacinal e exclusivamente por pesquisadores brasileiros as primeiras IPSCS do paciente ELA, mais especificamente da forma esporádica da doença. Esta conquista o deixa muito orgulhoso e mostra que o preto ELA Brasil está trilhando de modo efetivo o caminho árduo para busac de soluções que tragam benefícios estivos ao paciente portador da ELA.
O projeto ELA Brasil da FMUSP desenvolve projetos parta obtenção de IPSCs de pacientes com formas clínicas diferentes da ELA. Estas IPSCs são utilizadas em estudos em andamento do projeto ELA Brasil ou serão depositadas no Biobanco de IPSCs ELA (Banco Nacional de células tronco pluripotentes induzidas) para serem utilizado por pesquisadores de todo o território nacional interessados na ELA (detalhes em outros locais deste site).

7. Neurônios Motores Transformados a partir de IPSCs de pacientes ELA

A tecnologia da geração de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) é uma forma versátil e inovadora de gerar células-tronco pluripotentes a partir de células somáticas de qualquer parte do corpo de indivíduos adultos. Uma das mais promissoras abordagens para oferecer o entendimento dos mecanismos subjacentes à degeneração do neurônio motor na ELA é a geração de iPSCs a partir das células de fibroblastos de pacientes com ELA. Essas iPSCs podem ser diferenciadas em múltiplas linhagens celulares, incluindo neurônios motores maduros, os quais de outro modo, seriam inacessíveis para os estudos in vitro. Elas oferecem possibilidades únicas para a pesquisa em mecanismos da neurodegeneração, medicina regenerativa, estudos para análise de alvos terapêuticos, triagem de novos fármacos e testes de toxicidade. A equipe do Projeto ELA Brasil da FMUSP foi a pioneira em produzir dentro do território nacional as IPSCs de pacientes com a forma esporádica da ELA e a produzir neurônios motores a partir destas células.

8. Análise de mutações nos pacientes com ELA

Cerca de 5% dos pacientes com ELA são do tipo Familiar, ou seja, a doença é herdada. Os demais pacientes portadores da ELA que não apresentam parentes doentes, possuem a denominada ELA do tipo esporádica 995% dos casos de ELA são do tipo esporádica e não se sabe o papel da presença de mutações nestes doentes). Estudos internacionais mostraram que cerca de 70% dos pacientes com ELA familiar e 11% dos pacientes com ELA do tipo esporádico têm mutações em genes específicos conhecidos. Mais de cem genes já foram relacionados com a ELA.
O Projeto ELA Brasil do HC-FMUSP realiza pesquisa genética nos pacientes na forma esporádica e familiar da ELA. O grupo de pesquisadores do Projeto ELA Brasil foi pioneiro no estudo de mutações genéticas em diversos genes (C9ORF72, TARDBP, SOD1, VAPB e FUS) em pacientes com ELA esporádica e familiar aqui no nosso país. A Equipe já fez esta análise em mais de 200 pacientes da Forma esporádica e alguns pacientes da Forma familiar.

9. ELA Precoce

A Equipe do Projeto ELA Brasil acompanha a evolução de número superior a 3 mil pacientes portadores da ELA, pacientes estes registrados no Ambulatório de Pesquisa ELA do HC-FMUSP. Destes, cerca de 600 pacientes são registrados em nossos projetos de pesquisa. Nestes últimos 6 anos de organização dos registros dos pacientes acompanhados no Ambulatório, observamos um número expressivo de pacientes ELA que apresentaram os sintomas entre os seus 20 e 30 anos de idade. Denominamos esta forma de ELA Precoce. Estamos acompanhando de perto estes pacientes já que estas formas são extremamente raras na literatura médica.
Organizamos estes procedimentos no assim denominado “Projeto ELA Precoce”. Avaliamos a existência de diferenciais no que concerne a expressão clínica, a presença de mutações, a evolução da doença e detalhes sobre intercorrências.
Com o início do Projeto Biomarcadores, esperamos detalhar marcadores moleculares nestas formas precoces da ELA que nos auxiliem no entendimento da doença e formulação de novas abordagens em Alvos Terapêuticos.

10. Biobanco de IPSCs para Estudos Futuros

O Projeto ELA Brasil da FMUSP foi convidado a participar do Banco Nacional de Células-Tronco de Pluripotência Induzida (IPSCs). Este Biobanco de IPSCs está sob a responsabilidade dos professores Lygia da Veiga Pereira do Laboratório de Células-Tronco Embrionárias (LaNCE) / USP e Stevens Rehen do LaNCE / UFRJ. O Biobanco foi aprovado pelo Ministério da Saúde. O Biobanco guardará IPSCs de doenças crônico-degenerativas como a Doença de Parkinson, a Síndrome de Rett, a Esclerose lateral amiotrófica (ELA), a doença de Alzheimer, o Autismo entre outras. O Projeto ELA Brasil produzirá e disponibilizará linhagens de iPSCs a partir de pacientes com ELA familial que carregam mutações nos genes SOD1, VAPB ou C9ORF72 (expansões do hexanucleotídeo) e também iPSCs dos membros das famílias que não portam as mutações.
A geração de iPSCs a partir das células mononucleares sanguíneas de pacientes com ELA familial é uma abordagem promissora ao entendimento dos mecanismos subjacentes à degeneração do neurônio motor na ELA famílial. As iPSCs são Células-Tronco embrionárias capazes de diferenciarem em múltiplas linhagens celulares, incluindo os neurônios motores, os quais, de outro modo, seriam inacessíveis aos estudos. Desta forma, a geração do Biobanco de iPSCs do paciente com ELA permitirá que grupos de pesquisa de todo país tenham acesso às células do paciente ELA e, assim, possam deflagrar estudos que contribuam para o entendimento da doença e proposição de novos alvos terapêuticos.

11. Pesquisa de Possíveis Fatores Neuroprotetores na ELA 8

Estaria na ELA 8 (VAPB) a chave para a Cura da ELA?
O Projeto ELA Brasil da FMUSP após constatar que a maior parte dos portadores da ELA 8 apresentam evolução bastante lenta, diferente do padrão dos outros tipos da ELA, hipotizou que a chave da cura da ELA poderia estar na ELA tipo 8. É possível que a solução da ELA não esteja nos testes terapêuticos, celulares ou farmacológicos, sorteados, verdadeiras caixas de surpresa do tipo “injeta e vê o que dá” sem a menor noção do porquê e das hipóteses. Tentativas que, aliás, têm resultado apenas em insucessos e frustrações. A solução para a Cura da ELA está nos estudos científicos que elucidam os mecanismos da morte do neurônio motor e seus alvos terapêuticos.
Após o sequenciamento de 189 pacientes ELA esporádica e 39 pacientes da ELA familiar. O número para a forma familiar deve ser aumentado com o tempo, pois o estudo continua, mas decidimos que o que temos já é suficiente para mostrar ao mundo o que está ocorrendo no Brasil, e, claro, tirarmos algumas conclusões que podem trazer benefícios aos pacientes.
O que concluímos de mais importante até o momento?
1- O teste genético das mutações mais frequentes em formas familiares não é feito no Brasil. O que tem sido feito é o teste da mutação da VAPB (ELA 8) em apenas 1 exon do gene e com frequência atrelado a uma pesquisa científica que ocorreu anos atrás. Quando um membro da família tem a sorte de ter este teste da VAPB feito, nenhum outro membro da família é submetido ao exame genético, quando a confirmação laboratorial deveria ser um direito pessoal, individual. Outros genes prevalentes na ELA familiar como SOD1, C9orf72 e TARDBP e FUS não são feitos no Brasil, até onde pudemos constatar.
Consideramos que o diagnóstico laboratorial deva ser incluído como um direito constitucional em saúde pública, pois as famílias devem ter o acesso à orientação familiar e às tomadas de decisão. Isto precisa ser discutido no Ministério da Saúde. Vale ressaltar que testes moleculares desta natureza não são pagos pelo SUS.
2- Apesar de infrequente, algumas formas de mutações podem ser encontradas na ELA esporádica, sendo que o seu grau de patogenicidade (se de fato é o causador da doença) só será determinado com o acompanhamento do paciente e seus familiares. Às vezes uma ELA dita esporádica transforma-se em familial! Isto mostra que há muito o que se fazer ainda pelos pacientes ELA do Brasil, do ponto de vista de diagnóstico e mesmo de acompanhamento.
3- Não temos encontrado a mutação da SOD1 nos nossos estudos. Lembramos que as descrições mundo afora até então mostravam que 20% das formas familiares estariam relacionados à mutação deste gene. Por outro lado, nossa frequência de expansão do cromossomo 9 (C9orf72) é altíssima nas formas familiares estudadas até aqui. Interessante que, a despeito do que ocorre lá fora, a frequência observada da mutação C9orf72 nos nossos pacientes brasileiros é bem menor do que aquela encontrada nos EUA e Europa.
4- A frequência de um tipo específico de mutação no gene da VAPB também é alta aqui nos nossos pacientes avaliados, diferentemente do que ocorre nos EUA e Europa. Já imaginávamos isto, tanto que iniciamos o PROJETO ELA FAMILIAR, pois tínhamos a hipótese da ocorrência de múltiplas mutações coexistindo no mesmo paciente e sendo este um fator modificador da evolução clínica e diminuição da sobrevida. O que não ocorreu.
5- Disto posto, concluímos que possivelmente haja fatores agressores ligados a determinadas mutações e não presentes em outras. No caso da ELA 8 (mutação da VAPB), a evolução da doença costuma ser bem mais lenta do que o habitual. Assim, pensamos na possibilidade de que haja fatores “protetores” atrelados aos eventos “degenerativos” induzidos pela mutação da VAPB na ELA8. Até onde eu saiba, nenhum pesquisador levantou está hipótese até hoje. Se isto for verdade, a ELA 8 humana poderá ser o grande laboratório de pesquisa em ELA (me refiro não aos pacientes em si, mas suas células doadas para estudos como já fazemos aqui na FMUSP) e dela, a ELA 8, talvez, os conhecimentos fundamentais que levem à cura da doença nas suas formas esporádica e familiar. Isto atrairia a atenção de toda a comunidade científica internacional, já que a ELA 8 é rara em outros países (pelo menos pelas descrições atuais).
Considerando que a mutação específica da VAPB, na ELA 8, foi descrita em 2011 pelo Grupo do Genoma Humano do Instituto de Biologia da USP, inquieta-me o fato desta possibilidade não ter sido aventada e estudada até então. De fato, a pesquisa translacional médica favorece estas inquietações científicas relacionadas à doença humana.