Uma equipa de investigadores da Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) e do Helmholtz Munich descobriu os mecanismos que controlam a variação antigénica nos tripanossomas, parasitas responsáveis pela doença do sono africana em humanos e pela doença de nagana em animais. O estudo, publicado na revista Nature, revela como estes patógenos alteram periodicamente as proteínas da sua superfície para evitar a deteção pelo sistema imunitário do hospedeiro.

A variação antigénica é uma estratégia comum a muitos patógenos, permitindo-lhes escapar à resposta imunitária ao mudar as moléculas da sua superfície, tornando os anticorpos previamente produzidos ineficazes. No caso dos tripanossomas, estes parasitas estão cobertos por uma camada densa de glicoproteínas que são alteradas de forma periódica e não aleatória. Até agora, os mecanismos que controlam esta variação eram pouco compreendidos.

A física Maria Colomé-Tatché é Professora de Genómica Funcional e Biologia Celular no Centro Biomédico da LMU e líder do grupo de investigação em Epigenómica Computacional no Helmholtz Munich. Crédito: Helmholtz Munich | Michael Haggenmüller]

A equipa liderada pela física Maria Colomé-Tatché, professora de Genómica Funcional e Biologia Celular no Centro Biomédico da LMU, e pelo bioquímico Nicolai Siegel, líder do grupo de Parasitologia Molecular no mesmo centro, conseguiu prever qual o antigénio que será ativado a seguir na superfície dos tripanossomas. Esta descoberta foi possível graças a uma abordagem altamente sensível de sequenciação de RNA a nível de célula única, que permitiu acompanhar as mudanças no transcriptoma e possíveis rearranjos genómicos durante a troca de antigénios.

Um dos principais fatores que desencadeia a troca de antigénios é a ocorrência de uma rutura de dupla cadeia no gene que codifica o antigénio. A equipa descobriu que o tipo de mecanismo de reparação e o antigénio resultante dependem da disponibilidade de um modelo de reparação homólogo no genoma. Quando este modelo está disponível, a reparação ocorre através de conversão génica segmentar, criando novos genes que codificam antigénios em mosaico. Na ausência de um modelo adequado, um gene codificante de antigénio adjacente a um telómero é ativado a partir de outra parte do genoma.

O Professor Nicolai Siegel é líder do grupo de investigação de Parasitologia Molecular (Cátedra de Parasitologia Experimental, Departamento de Ciências Veterinárias) no Centro Biomédico. Créditos: LMU / Jan Greune]

Esta descoberta não só avança o conhecimento sobre a biologia dos tripanossomas, mas também abre novas perspetivas para o desenvolvimento de fármacos contra este e outros patógenos que utilizam estratégias semelhantes de evasão imunitária. Além disso, o estudo demonstra o potencial das técnicas de sequenciação de RNA a nível de célula única para detetar rearranjos genómicos que impulsionam mudanças transcricionais.

A colaboração entre os grupos de investigação da LMU e do Helmholtz Munich, com interesses complementares em biologia molecular, biologia de sistemas e epigenética, tem sido fundamental para o sucesso deste projeto. A proximidade física e intelectual entre as equipas tem facilitado a realização de projetos conjuntos, incluindo no âmbito da rede de doutoramento Marie Skłodowska-Curie “Cell2Cell” e do Centro Colaborativo de Investigação 1064 (Dinâmica da Cromatina).

Referências: Zhibek Keneskhanova, Kirsty R. McWilliam, Raúl O. Cosentino et al.: Genomic determinants of VSG expression hierarchy. Nature 2025
https://doi.org/10.1038/s41586-025-08720-w

NR/HN/Alphagalileo