Similaridades entre o Transcriptoma Humano e Murino Focando Genes Situados em Regiões de Susceptibilidade ao Diabetes mellitus do Tipo 1 - Almeida, Renata dos Santos (2012)
O diabetes mellitus do tipo 1 (DM1) é uma doença autoimune que se desenvolve a partir da ação combinada de múltiplos fatores genéticos e ambientais, sendo caracterizada pela perda seletiva das células produtoras de insulina nas ilhotas pancreáticas em indivíduos geneticamente susceptíveis. O HLA de classe II, localizado no cromossomo humano 6p21.3, representa uma das regiões genômicas mais importantes associadas ao DM1, embora evidências apontem para a participação de diversos outros loci na susceptibilidade à doença. Essas regiões cromossômicas poderiam apresentar genes funcionalmente ativos com perfis transcricionais semelhantes ao camundongo Mus musculus, muito utilizado como modelo animal para o estudo de doenças humanas. Para testar esta hipótese, foi realizada análise dos perfis transcricionais de linfócitos periféricos provenientes de pacientes com DM1 e camundongos NOD (Non-obese diabetic) diabéticos, focando os genes situados em regiões de susceptibilidade. Foram utilizados dados de microarrays do genoma funcional completo da plataforma Agilent (Whole genome one-color Agilent 4x44k) de dezenove pacientes e oito controles, e de camundongos NOD pré-diabéticos e diabéticos. A linhagem NOD foi utilizada no estudo, pois representa um modelo experimental para o estudo do diabetes autoimune e desenvolve a doença espontaneamente. Para a análise dos dados de microarrays foi utilizado o software GeneSpring GX e os programas Cluster e TreeView. A modulação transcricional dos genes foi estabelecida comparando-se os pacientes com os controles, e os animais diabéticos com os pré-diabéticos. Os loci de susceptibilidade ao DM1 humano foram definidos utilizando-se uma tabela curada disponível no banco T1DBase (http://t1dbase.org) e seus correspondentes murinos, segundo o banco de dados Homology Maps (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/homology/maps/). Foram considerados para o estudo apenas os pares de homólogos com expressão em linfócitos humanos e murinos conforme os dados disponíveis no banco BioGPS (http://biogps.org). Avaliamos se os genes murinos estavam situados em regiões de susceptibilidade (Idd) ao DM1 do camundongo, utilizando-se o T1DBase. Todos os genes humanos selecionados com homologia com camundongo foram mapeados quanto à localização cromossômica, buscando-se por regiões de sintenia entre as duas espécies por meio da ferramenta Synteny disponível no banco de dados Ensembl Genome Browser (http://www. ensembl.org/). Os pares de homólogos situados em regiões sintênicas foram então verificados quanto à similaridade de sequência de DNA e identidade protéica entre humano e camundongo, utilizando-se dados do HomoloGene (http://www.ncbi.nlm.nih. gov/homologene/). Foram analisados 463 genes humanos, dos quais 73 apresentaram correspondência em camundongo e expressão em linfócitos T. Dos 73 genes identificados, 31 deles apresentaram mesma modulação de fold change entre as duas espécies, com 12 mapeados em regiões de susceptibilidade murinas (Idd). Dos doze genes em regiões Idd, 4 se apresentaram induzidos: APOM (Apom), COL11A2 (Col11a2), HLA-DOB (H2-Ob) e PRR3 (Prr3); e 8 reprimidos: CYP21A2 (Cyp21a1), STK19 (Stk19), PHTF1 (Phtf1), RSBN1 (Rsbn1), CDSN (Cdsn), TRIM39 (Trim39), VARS2 (Vars2) e IL21 (Il21). Foram identificados 59 genes em regiões de sintenia humano-camundongo, com 58 apresentando similaridade na sequência de DNA acima de 70% entre as duas espécies, e identidade de sequência de aminoácidos das respectivas proteínas variando de 61,4 a 99,7%. Esses resultados demonstram que a maioria dos genes estudados apresenta conservação funcional, como indicado pelo alto grau de identidade das proteínas. Além disso, evidenciou-se um compartilhamento de perfis de expressão de genes em regiões de susceptibilidade ao DM1 humano e murino, contribuindo para um melhor conhecimento das semelhanças entre o modelo animal (linhagem NOD) e o diabetes autoimune humano.