Os cientistas estão cada vez mais perto de compreender exatamente como o autismo se desenvolve no cérebro – e o que pode funcionar para tratá-lo.

Utilizando inteligência artificial e dados de minúsculos cérebros cultivados em laboratório, pesquisadores mapearam as maneiras pelas quais certas mutações genéticas associadas ao autismo podem remodelar o cérebro e levar ao transtorno. O mapa molecular, publicado na quinta-feira na revista Science , pode ajudar a desenvolver terapias mais direcionadas para o autismo.

“É preciso esse conhecimento para, em última análise, desenvolver medicamentos, e nós criamos um mapa que fornece essencialmente as bases moleculares do autismo e nos aponta em diversas direções para a descoberta de novos fármacos”, disse o autor do estudo, Dr. Nevan Krogan, professor da Universidade da Califórnia, em São Francisco, e pesquisador sênior do Instituto Gladstone, uma organização sem fins lucrativos.

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“A esperança é que, em algum momento, possamos olhar para trás e dizer: 'Ah, este mapa levou a X, Y e Z, e, portanto, agora temos o primeiro tratamento para o autismo'. Essa é a visão, e acredito que ela se concretizará em algum momento no futuro”, disse Krogan.

Durante décadas, o desenvolvimento de tratamentos eficazes para o autismo tem sido um enigma científico.

Como existem mais de 250 genes associados ao transtorno do espectro autista, encontrar um tratamento que ataque as raízes genéticas do transtorno é equivalente a procurar uma única chave para centenas de fechaduras diferentes.

Mas agora, o novo estudo revela como muitas dessas diversas mutações genéticas se conectam fisicamente e reorganizam as interações proteicas no cérebro em desenvolvimento, impulsionando o surgimento do autismo. As proteínas são moléculas que constroem e ajudam a manter o cérebro. Assim, em vez de precisar de centenas de medicamentos diferentes para atingir os próprios genes, os cientistas agora têm um modelo para atingir as interações proteicas.

“Quando você tem os genes e as mutações, isso é apenas uma lista. É uma lista de peças”, disse Krogan, que também atua como diretor do Instituto de Biociências Quantitativas da UCSF.

“O que você precisa fazer é ter um diagrama de circuitos com a lista de componentes, e é aí que você precisa ir para as proteínas e entender como elas se comunicam entre si, e entender o que acontece quando você introduz uma mutação em uma proteína, afetando as interações proteína-proteína”, disse ele. “Então, entender isso vai te levar a caminhos terapêuticos que você jamais poderia imaginar se estivesse simplesmente olhando para os genes e a mutação.”

Krogan afirmou que ele e seus colegas já têm três programas em andamento para desenvolver novas terapias em potencial, utilizando as informações obtidas no novo estudo.

Construindo um mapa do autismo

Para construir o mapa do autismo, pesquisadores da Universidade da Califórnia, em São Francisco, mapearam sistematicamente como as mutações genéticas ligadas ao autismo podem influenciar as interações entre proteínas no cérebro. Eles encontraram mais de 1.800 interações proteína-proteína relacionadas ao autismo, das quais 87% nunca haviam sido observadas antes.

Os pesquisadores criaram o mapa na presença das mutações genéticas para entender como as proteínas foram "reconfiguradas" e, em seguida, usaram um sistema de inteligência artificial chamado AlphaFold para priorizar as principais mutações, que foram então estudadas em organoides cerebrais cultivados em laboratório.

“A IA está nos permitindo estudar proteínas que jamais poderíamos ter imaginado há apenas alguns anos, e está lançando uma luz sem precedentes sobre o autismo e a biologia subjacente a ele”, disse Krogan.

O mapa é “o maior já feito sobre autismo”, disse ele. “É o maior mapa desse tipo para qualquer transtorno neuropsiquiátrico, mas também é o maior mapa de mutações já gerado para qualquer área de doença.”

O novo estudo “é realmente empolgante, pois representa a visão mais sistemática em nível proteico do risco de autismo que tivemos até hoje”, escreveu Fikri Birey, professor assistente do Departamento de Genética Humana da Escola de Medicina da Universidade Emory, que não participou do estudo, em um e-mail.

“No futuro, poderá ser possível identificar medicamentos que estabilizem complexos proteicos desorganizados ou bloqueiem interações patológicas, em vez de tentar corrigir cada mutação individual causadora do autismo”, escreveu Birey, acrescentando que as novas descobertas do estudo podem ajudar a orientar a pesquisa de modelagem da doença realizada em seu próprio laboratório.

Momento decisivo para o autismo

Embora o novo estudo ofereça um mapa das vias moleculares pelas quais o autismo pode se desenvolver, ele pode não ser definitivo para todas as pessoas com autismo ou para todos os tipos do transtorno – já que o estudo permanece mais diretamente relevante para pessoas com autismo profundo, que representam cerca de 30% das pessoas com transtorno do espectro autista .