Estabelecimento de linhagem de células-tronco de pluripotência induzida (iPSC) de pacientes com perda auditiva hereditária

Abstract

A perda auditiva afeta mais de 466 milhões de pessoas em todo o mundo, sendo considerado o defeito sensorial mais frequente em humanos. O estudo dos genes de surdez tem contribuído no conhecimento da fisiologia auditiva e no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. Porém, ainda há uma fração considerável de genes de surdez a serem identificados e novas vias biológicas a serem reveladas. O mapeamento desses genes em grandes famílias levou ao conhecimento de mais de uma centena de loci gênicos relacionados à surdez hereditária, incluindo o DFNA58 (2p12-p21), mapeado em 2009 pela orientadora deste estudo. Após o mapeamento do locus DFNA58, foi identificada uma duplicação de ~200Kb por meio de sequenciamento do exoma, dentro da região cromossômica candidata mapeada, cuja co-segregação com a perda auditiva não-sindrômica sensorioneural pós-lingual e progressiva de herança autossômica dominante foi confirmada na família. A duplicação inclui três genes codificadores de proteína, dois inteiros (PLEK e CNRIP1) e o exon 1 de PPP3R1, cuja expressão foi confirmada na cóclea, além disso de quatro outros genes menos caracterizados. Ensaios de RT-qPCR a partir de células monononucleares do sangue dos portadores da duplicação revelaram superexpressão de três dos genes duplicados. No entanto, não há como saber se o mesmo padrão alterado também ocorre na cóclea. Dessa forma, para contribuir na elucidação do papel dessa duplicação (e de seus genes envolvidos) na fisiologia auditiva e por consequência, na surdez, esse estudo teve como objetivo criar um modelo celular experimental, por meio do estabelecimento de linhagens de células-tronco de pluripotência induzida (iPSC) a partir das células mononucleares do sangue periférico dos pacientes dessa família afetados por surdez e portadores desta duplicação e, também dos normouvintes, não portadores desta duplicação. Estabelecidas as linhagens, verificar se as linhagens de iPSC derivadas dos afetados possuem a duplicação e o mesmo padrão de expressão alterado observado nas células mononucleares do sangue dos indivíduos com duplicação. Para isso, foram utilizados vetores epissomais a fim de induzir a reprogramação de células mononucleares de sangue periférico a iPSC. Foram obtidas três linhagens iPSC, uma sem duplicação e duas com duplicação, que se mostraram pluripotentes e com potencial de se diferenciarem em células dos três tecidos dos folhetos embrionários. Além disso, o rastreamento dos vetores utilizados na reprogramação revelou que as linhagens estão livres de integração após a quinta passagem. O padrão de expressão alterado visto no sangue também estava presente nas iPSC, porém um quarto gene, de lncRNA, se mostrou muitas vezes superexpresso nas linhagens dos indivíduos com duplicação em relação aos sem duplicação, corroborando a nossa hipótese de que o padrão de expressão na cóclea pode não refletir o que observamos em outros tipos celulares. Em resumo, foi estabelecido um modelo celular fundamental que, por meio da diferenciação em células fenotipicamente semelhantes às encontradas no epitelio sensorial auditivo, poderá auxiliar nos estudos sobre os efeitos da duplicação nas vias biológicas cruciais na audição.