“Faço investigação em Alzheimer há mais de 20 anos e é a primeira vez que acho que estamos próximos de encontrar uma solução”. As palavras são da investigadora Cláudia Almeida, que liderou um laboratório da NOVA Medical School na descoberta de um mecanismo associado à doença de Alzheimer, que poderá ter o potencial para ser tratado com um medicamento que já existe no mercado. Assim, através das conclusões publicadas agora na revista Cell Report, a equipa de investigação portuguesa está um passo mais perto de conseguir chegar a um tratamento para uma doença que, até agora, não existe forma de evitar.

A personagem principal do estudo é a BIN1 (Bridging Integrator-1), uma proteína que está fortemente associada ao desenvolvimento da doença de Alzheimer. A molécula já era bem conhecida pela comunidade científica internacional, como esclarece a investigadora ao Observador, mas a abordagem assumida foi “inovadora” e teve “bastante impacto” — sendo também reconhecida lá fora por este mesmo motivo. Utilizando modelos celulares de ratinhos, descobriram que esta proteína desempenha um papel “crucial” na manutenção das sinapses inibitórias — “são como uns travões naturais da atividade cerebral” —, o que contraria diretamente algumas descobertas feitas anteriormente.

E como é que isto se traduz na expressão da doença de Alzheimer? Quando a BIN1 é inibida, estas sinapses deixam de funcionar com tanta eficácia e acabam por provocar a “hiperexcitibilidade” neuronal. Ou seja, os neurónios ficam “hiperativos”, o que está associado a convulsões e epilepsia — algo que foi descoberto com este estudo nos modelos, mas que deverá ainda ser confirmado na fase clínica. “Mesmo sem ataques epiléticos, [alguns doentes com Alzheimer] podem ter convulsões silenciosas que acontecem principalmente durante o sono”, acrescenta.

“O cérebro é como uma cidade com muito trânsito, onde os semáforos controlam o fluxo de carros”, conta Cláudia Almeida. “As sinapses inibitórias são os sinais vermelhos que param o trânsito para evitar o caos. A BIN1 ajuda a manter os semáforos a funcionar. Quando a BIN1 é perdida, os sinais falham — o trânsito (atividade neuronal) aumenta descontroladamente, causando acidentes/convulsões (hiperexcitabilidade)”. É aqui que entra o tal medicamento comum, que chegou a ser recitado à gata da investigadora. Chama-se Levetiracetam, atua diretamente numa proteína que se sabe que interage com a BIN1 e, como explica a investigadora,”age como um controlador de tráfego de emergência, ajudando a restaurar a ordem [dentro do cérebro]”.

Cerca de 40% dos doentes de Alzheimer contam com estas alterações influenciadas pelo gene codificador da BIN1. Estes serão o alvo da próxima etapa da investigação, que visa verificar o efeito concreto deste “xarope” na população humana, progredindo dos modelos neuronais utilizados em laboratório para a vertente mais aplicável na clínica. Se tiverem sucesso a completar esta ligação entre a proteína e o medicamento fabricado para tratar convulsões e a epilepsia, Cláudia Almeida diz que pode ser um “caminho para tratamentos mais personalizados”.

“Se fizermos essa ligação, podemos imaginar que, no futuro, podemos genotipar as pessoas que tenham essa predisposição genética e, ao termos uma solução, com uma previsão estatística, conseguimos ver quando é que a pessoa pode vir a desenvolver sintomas e, algum tempo antes, fazer um rastreio das alterações cerebrais e depois perceber se realmente terá um impacto em atrasar o desenvolvimento da doença de Alzheimer”, explica. O objetivo é alcançar um tratamento “preventivo” para as pessoas com esta condição específica da doença neurodegenerativa.

Como explica a investigadora ao Observador, estes desenvolvimentos são só “uma peça do puzzle” e que ainda será necessário aprofundar mais os estudos em curso e fazer ensaios clínicos para garantir a eficácia deste potencial tratamento.

O golpe de “sorte” que se traduziu numa abordagem “inovadora” e “recompensadora”

O pensamento foi relativamente simples: “Ao olharmos para para os neurónios, que são as primeiras células afetadas, vamos perceber vários fatores importantes que nos permitem ver onde é que temos de tratar”. Foi com esta ideia que, há cerca de seis anos, o laboratório de Cláudia Almeida começou este projeto. Contudo, a investigadora confessa que as conclusões a que agora chegaram nem eram vistas como uma possibilidade do trabalho que se propuseram fazer.

“A minha hipótese não era esta”, admite, referindo que, dos vários projetos de investigação que já liderou ao longo da última década, “este foi o primeiro em que conseguiu encontrar uma ligação mais direta” à vertente clínica de aplicabilidade de um possível tratamento para a doença que afeta cerca de 50 milhões de pessoas em todo o mundo. “Foi um bocadinho de sorte. Não estávamos à espera”, continua a investigadora.

A grande vantagem foi precisamente o modelo utilizado. O mais comum é fazer estas abordagens diretamente em ratinhos. Contudo, o laboratório de Cláudia Almeida decidiu recorrer a modelos celulares de neurónios de ratinho, o que dava uma “maior resolução e sensibilidade” para observar os pontos de interesse mais perto e de forma mais simples. “Permitiu-nos perceber que, se calhar, os cientistas não estavam a olhar para o sítio certo”, admite a investigadora. “O cérebro é tão denso e confuso… Quando vamos a um concerto num estádio, é mais difícil encontrar alguém que conhecemos na plateia, ao contrário de quando vamos ao café da esquina, onde só lá estão cinco pessoas. A probabilidade de ver alguma coisa aumenta quando a complexidade diminui”, compara.

O primeiro momento “Eureka” apareceu quando decidiram tentar localizar a BIN1 nas sinapses, os pontos de ligação entre os neurónios que permitem a circulação de informação e têm um papel “essencial” na formação da memória. Com recurso a dois marcadores imunofluorescentes — um anti-corpo para a BIN1 e outro para uma proteína que está presente em todas as sinapses —, uma vermelha e outra verde, descobriram que o “amarelinho” resultante da sobreposição das duas moléculas se encontrava predominantemente no corpo celular do neurónio, ou “soma”. Foi aí que entrou “o amigo Google”, que indicou que as sinapses predominantes no soma eram as inibitórias e, aí, desencadeou o próximo passo da investigação: a confirmação.

Compraram um novo anti-corpo para uma proteína que estivesse exclusivamente neste tipo de sinapses e, ao realizar a experiência novamente, verificaram que a vaga de “amarelinho” era mais conclusiva. “Mesmo assim, não queríamos acreditar”, conta Cláudia Almeida, que diz que ainda foram realizar métodos de análise quantitativa de imagem — “contámos muitas células” —, para ter a certeza de que aquilo que haviam verificado era “mesmo verdade”. A equipa concluiu que sim, tendo confirmado ainda através da informação existente na literatura, cujas únicas referências eram “quase notas de rodapé”. Mas foi assim que perceberam realmente que tinham encontrado uma possível ligação.

Estabelecida a relação entre a ausência de expressão da proteína BIN1 e a diminuição de sinapses inibitórias — e o consequente aumento de atividade neuronal — foi preciso entender que outros efeitos poderia ter esta proteína nos neurónios. Com recurso a técnicas laboratoriais “state of the art”, descobriram que, quando as sinapses inibitórias estavam subrepresentadas por ação direta da falta de BIN1, a atividade das sinapses excitatórias — o outro tipo de sinapse — aumentava. “Pareciam quase estrelas cadentes, se bem que não se mexem, mas era como fogo de artifício no pratinho de cultura”, relata Cláudia Almeida. Os movimentos dos neurónios durante esta parte da investigação deram lugar à reação: “Isto é espetacular!”

A introdução do medicamento veio numa fase posterior. O Levetiracetam estimula a atividade dos neurónios, reduzindo a libertação de neurotransmissores e assumindo o papel de neuromodulador. Desta forma, consegue impedir a repetição de ataques epiléticos e reduzir convulsões. É um “xarope” que se dá também a crianças e existe em comprimido. A investigadora explica ao Observador que o efeito é imediato na primeira dose ingerida, mas que deve ser tomado com alguma regularidade para assegurar o efeito do fármaco.

Quando o experimentaram nos modelos celulares de que dispunham, viram o “efeito instantâneo”. “Vimos imediatamente a atividade do neurónio a regularizar”, continua Cláudia Almeida.

O reconhecimento internacional, a falta de financiamento e o “mini cérebro”

“Obrigada por nos ter alertado para esta outra hipótese. Precisamos de novas ideias e de encontrar novos alvos”. Esta foi a reação de múltiplos investigadores que estiveram juntos na semana passada para uma conferência sobre a investigação de possíveis tratamentos para a doença de Alzheimer, na Noruega. Cláudia Almeida refere que Portugal não está na “primeira liga” em termos de oportunidades e recursos neste meio — comparativamente a outros países —, mas que ainda assim se destaca nestes encontros onde estão presentes cientistas de todo o mundo.

“Às vezes, estando mais de fora, temos a liberdade de explorar outras coisas com menos competição, que nos permitem ter mais tempo para, no fundo, fazer a investigação com maior profundidade sem ter de pensar na aplicação direta e imediata”, conta a investigadora ao Observador. Com uma “formação muito forte” na área da biologia celular, Cláudia Almeida refere que se deparou pela primeira vez com a proteína BIN1 há cerca de 12 anos, e o estudo que culminou com a publicação das conclusões na revista Cell Report esteve a ser trabalhado durante seis, com uma equipa que foi variando entre os quatro e os 12 elementos ao longo dos anos.

O que permitiu a Cláudia e ao resto do seu laboratório avançar com esta descoberta inédita foi precisamente o facto de o mundo estar com a mira apontada para outra vertente da investigação. “A maior parte dos grandes investigadores, seja nos Estados Unidos ou mesmo na Europa, estão muito mais próximos da clínica, porque é neste ramo que se regista a quantidade de beta-amiloide e de proteína TAL”, esclarece a investigadora portuguesa, adiantando que estas são as maiores referências moleculares associadas a esta doença neurodegenerativa.

A BIN1 também tem sido explorada por outros laboratórios, mas sempre seguindo a linha de investigação que olha para estas duas moléculas que têm sido vistas como sendo essenciais do ponto de vista clínico. O trabalho de Cláudia Almeida mostra que podem existir outros caminhos para se atingir este mesmo fim que é procurado por milhares de cientistas.

“A verdade é que a maior parte dos grupos estão muito próximos das farmacêuticas, que querem muito fazer ensaios clínicos, uma vez que isso gera muitas receitas e querem ser eles a descobrir o tratamento para Alzheimer, o que tem justificado o aumento do investimento em modelar a doença e estudar as fases mais próximas da clínica”, explica a investigadora. Em Portugal, a realidade é diferente. “Não temos cá as grandes farmacêuticas, não temos essa proximidade para conseguirmos competir com os grandes laboratórios. Temos muito olho, muito boa formação e sabemos fazer as perguntas certas. E o que nos permitiu informar o campo foram modelos relativamente simples e também mais baratos”, continua.

Os resultados que foram recolhendo ao longo destes últimos anos foram a primeira vez que Cláudia enviou um artigo para uma revista científica. Devido à qualidade dos dados e à inequívoca componente promissora do estudo, diz que foi “um trabalho sem-espinhas” e que foi “logo” para revisão dos pares — onde obteve comentários “muito positivos”. Em cerca de nove meses, o estudo foi publicado.

A próxima etapa está a revelar ser um pouco mais complexa. A investigadora portuguesa menciona o desafio de encontrar pessoas com Alzheimer que disponham da parte genética que é o foco do seu trabalho — que representa cerca de 40% da população doente. “Não temos bem estes cohorts de doentes bem caracterizados”, refere Cláudia Almeida, referindo estar em constante diálogo não só com investigadores portugueses à procura de doentes que encaixem no perfil necessário para fazer avançar a investigação, mas também com cientistas em vários pontos do mundo.

Depois dos ratinhos, a equipa na NOVA Medical School já começou a estabelecer modelos com neurónios humanos e a investigadora principal admite ao Observador que tem nos seus planos desenhar um “mini cérebro”, com o objetivo de conseguir descobrir novos aspetos dos mecanismos envolvidos na interação das moléculas de interesse.

Mesmo com a complexidade aparente das técnicas utilizadas em laboratório para assegurar os melhores resultados em qualquer ocasião, Cláudia Almeida refere que a maior barreira para o sucesso da investigação é a “dificuldade de arranjar financiamento”. “É muito estranguladora e atrasa muito o nosso trabalho”, confessa, referindo que para além de ser uma barreira na contratação de investigadores, acaba por ser também difícil adquirir certos materiais essenciais. “Mesmo com as dificuldades, fazemos a diferença, imagine se tivéssemos um bocadinho mais.”