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A tecnologia de microarranjo de DNA emergiu como uma ferramenta essencial para estudos
genômicos em larga escala, especialmente no contexto da análise populacional. Essa técnica permite a
identificação precisa de centenas de milhares de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), variações
genéticas comuns que podem influenciar uma ampla gama de desfechos biológicos (GRESHAM et al., 2008;
SERRANO; SNURDEL, 2018). A genotipagem de SNPs é fundamental para mapear a relação entre
variantes genéticas e o risco de desenvolver doenças complexas, como doenças cardiovasculares, diabetes
e certos tipos de câncer (GOURMEL et al., 2024; PERRY et al., 2023). Essas informações são cruciais para
a avaliação de predisposições genéticas e para o desenvolvimento de estratégias de prevenção em saúde
pública. A medicina genômica tem revolucionado a forma como entendemos os riscos à saúde, oferecendo
novas ferramentas para a prevenção e manejo de doenças. No Brasil, as doenças crônicas não
transmissíveis (DCNT) representam a principal causa de mortalidade, com mais de 700.000 óbitos anuais e
cerca de 50% da população diagnosticada com pelo menos uma dessas condições, segundo dados do
Ministério da Saúde de 2023. Fatores como tabagismo, consumo de álcool e alimentação inadequada são
os principais contribuintes para a alta prevalência de doenças cardiovasculares, cânceres, doenças
respiratórias crônicas e diabetes (BRASIL, 2023). A genotipagem de DNA é uma ferramenta poderosa na
identificação de predisposições genéticas a essas doenças, oferecendo um meio valioso para a medicina
preventiva. Ao revelar riscos genéticos individuais, essa tecnologia possibilita intervenções mais precoces e
direcionadas. Para maximizar os benefícios da genotipagem, é essencial que ela seja utilizada em conjunto
com estratégias que promovam estilos de vida saudáveis, de modo a prevenir efetivamente o desenvolvimento dessas condições (SARZYNSKI et al., 2016). Além de sua
aplicação no entendimento das predisposições a doenças, o microarranjo de DNA tem sido uma ferramenta
valiosa na medicina genômica, permitindo a personalização de tratamentos médicos (LU et al., 2023;
VERMA et al., 2022). Por exemplo, ao identificar variantes genéticas que influenciam a resposta a
medicamentos, é possível ajustar as terapias de maneira mais precisa, melhorando a eficácia e minimizando
efeitos adversos. Na saúde pública, a integração de dados genômicos obtidos por microarranjo pode
melhorar a vigilância epidemiológica, permitindo a detecção precoce de riscos à saúde em populações
específicas e a criação de intervenções mais direcionadas e eficazes (YANG et al., 2008; CHEUNG; BI,
2018). Dessa forma, o uso de microarranjos não apenas expande nossa compreensão da genética humana,
mas também oferece caminhos práticos para a melhoria da saúde coletiva e individual. Em Pelotas, as
DCNTs têm se mostrado um desafio significativo para a saúde pública. Em 2021, a taxa de mortalidade
prematura (de 30 a 69 anos) causada por DCNTs atingiu 333,70 por 100.000 habitantes, resultando em 572
óbitos na cidade. Dentre essas, as neoplasias malignas foram responsáveis por 288 mortes, seguidas por
doenças do aparelho circulatório (211), diabetes (39) e doenças respiratórias crônicas (34) (BRASIL, 2021).
Esses dados destacam a urgência de estratégias de saúde pública que integrem a genotipagem de DNA.
Essa tecnologia oferece uma ferramenta valiosa para identificar predisposições genéticas a essas doenças,
possibilitando intervenções mais eficazes e direcionadas. Além disso, a análise genômica pode ser usada
para otimizar a alocação de recursos em programas de saúde pública, priorizando intervenções para grupos
mais vulneráveis e implementando medidas preventivas personalizadas. Dessa forma, a genotipagem de
DNA não só aprimora a capacidade de prevenir e tratar doenças, mas também contribui para uma
abordagem mais eficiente e personalizada na promoção da saúde coletiva em Pelotas e em outras
localidades com desafios semelhantes.

Delineamento
Este estudo transversal descritivo será realizado em uma amostra representativa de 400 adultos residentes na cidade de Pelotas-RS. A faixa etária
da população estudada será entre 19 e 44 anos, conforme a classificação da Organização Mundial da Saúde (OMS) para adultos. A amostra de 400 pessoas é ideal para o estudo devido à sua capacidade de fornecer uma representação estatisticamente robusta da diversidade genética da cidade. A participação será composta por voluntários selecionados de forma a garantir a representatividade da população alvo. O estudo visa coletar e analisar dados genômicos dessa amostra, com o objetivo de mapear a diversidade genética e correlacioná-la a diversas condições de saúde.
Para garantir a representatividade da amostra de 400 indivíduos em relação à diversidade da população de Pelotas, adotaremos um processo de amostragem estratificada baseado nos dados do censo do IBGE. Considerando que aproximadamente 50% da população é composta por indivíduos negros, 40% por brancos e 10% por indígenas e outras etnias, a distribuição da amostra será de 200 indivíduos negros, 160 brancos e 40 indígenas e outras etnias. Durante o processo, monitoraremos a composição demográfica dos participantes e ajustaremos as estratégias conforme necessário para assegurar a representatividade da amostra, contribuindo para a validade e aplicabilidade dos resultados obtidos.
Coleta de DNA de Saliva
A coleta de DNA será realizada a partir de amostras de saliva utilizando o Oragene OCR-100 Saliva Kit (DNA Genotek, Canadá). Este kit, projetado para ser robusto e de fácil uso, oferece um método não invasivo e indolor para a obtenção de amostras. O OCR-100 é ideal para coleta autônoma ou assistida e possui propriedades bacteriostáticas que preservam a integridade do DNA durante e após a coleta (Figura 1). A estabilidade das amostras é garantida, permitindo a realização de diversas análises genéticas.

Extração e Análise de DNA
O DNA será extraído das amostras de saliva utilizando o reagente prepIT-L2P (DNA Genotek, Canadá). Este reagente é projetado para garantir a recuperação máxima de DNA de alta qualidade, otimizada para amostras coletadas com o kit OCR-100. Após a extração, as amostras de DNA serão avaliadas quanto à concentração, pureza e integridade usando o equipamento de eletroforese de alta resolução 4200 Tapestation (Agilent Technologies, Estados Unidos). Esse processo assegura a qualidade dos dados genéticos para as análises subsequentes.
Microarranjo de DNA: Análise Genômica de Larga Escala
As amostras de DNA genômico, obtidas a partir da coleta de saliva dos participantes, serão submetidas à análise utilizando o ensaio Infinium HTS (Illumina Inc., Estados Unidos). A plataforma utilizada será o Infinium Global Screening Array-24 v3.0 BeadChip, reconhecida por oferecer uma solução escalável e economicamente viável para estudos de genética populacional, farmacogenômica e medicina de precisão. Este ensaio permite a detecção de aproximadamente 650 mil marcadores moleculares do tipo SNP, por meio do sistema de scanner de microarranjos iScan (Illumina Inc., Estados Unidos).
A análise inicial será conduzida no software GenomeStudio, que é projetado para visualizar e analisar os dados gerados em plataformas de
microarranjos da Illumina. Será avaliada a percentagem de marcadores moleculares detectados, conhecida como Call Rate, em cada amostra, com um ponto de corte de Call Rate superior a 0,9 para a inclusão nas análises subsequentes. O GenomeStudio também será utilizado para determinar os genótipos correspondentes a cada variante genômica analisada, assegurando a qualidade e a precisão dos dados. Utilizando avançadas ferramentas de bioinformática, a equipe do Laboratório de Genômica Estrutural da UFPel desenvolveu um script específico para automatizar a análise da associação entre os genótipos identificados e os desfechos biológicos. Esse script gera relatórios detalhados para cada amostra, que incluem informações cruciais como o ID do SNP, a descrição do gene, o cromossomo correspondente, o alelo de risco, o genótipo identificado, e o SNP score, especialmente em casos onde o desfecho biológico envolve múltiplos genes.
Para a análise estatística dos dados genômicos, serão utilizados modelos de regressão logística, os quais são adequados para investigar relações entre variáveis categóricas, permitindo a estimativa de odds ratios (OR) para as variantes genéticas associadas. Esses modelos serão baseados nas frequências alélicas observadas na população, garantindo uma análise estatística robusta e adequada ao contexto epidemiológico do estudo.
Disposição dos Resultados e Relatório Informativo
Os resultados da análise de variantes genéticas serão apresentados ao participante por meio de um relatório informativo, caso ele opte por recebê-lo. Este relatório incluirá o genótipo identificado exclusivamente para condições monogênicas, evitando interpretações sobre risco genético ou previsões de desenvolvimento de doenças. A apresentação dos dados será clara e acessível, focada nas variantes genéticas analisadas sem interpretações adicionais de risco.
Além disso, o projeto conta com a presença de um geneticista na equipe, especializado em aconselhamento genético, para orientar os participantes que desejarem uma compreensão mais aprofundada dos resultados. Dessa forma, qualquer necessidade de esclarecimento adicional ou apoio na interpretação dos
dados será atendida, garantindo uma comunicação ética e transparente com o participante.

Implementação do Laboratório de Diagnóstico Genômico
O laboratório deverá ser montado em parceria com o Pelotas Parque Tecnológico no âmbito do projeto de expansão do Parque, o Hub de Inovação em Saúde e Biotecnologia, a partir de recursos do projeto da FINEP.

Benefícios
O relatório gerado a partir da análise genética será um recurso valioso para os participantes, oferecendo uma visão clara sobre os riscos genéticos relacionados a diversas condições de saúde. Embora o estudo não diagnostique doenças, o conhecimento dos riscos pode ajudar os participantes a tomar decisões informadas sobre seu estilo de vida e cuidados com a saúde. Essas informações podem ser compartilhadas com o aconselhador genético, que poderá, caso necessário, orientar sobre medidas preventivas ou intervenções personalizadas, com base no perfil genético individual.
Desfecho Primário
Os desfechos primários visam aprofundar a compreensão das variantes genéticas associadas às condições monogênicas na população de Pelotas-RS. O primeiro objetivo é identificar e mapear a prevalência e a distribuição dessas variantes, oferecendo um panorama sobre a frequência e os tipos de condições monogênicas identificáveis na população estudada. Esse trabalho permite uma visão detalhada da presença de variantes genéticas monogênicas, contribuindo para o entendimento da diversidade genética local. Além disso, o projeto buscará mapear a diversidade genética da população por meio da análise de variantes genéticas específicas, enriquecendo a compreensão da variabilidade genômica em Pelotas.
Desfecho Secundário
Os desfechos secundários concentram-se na análise das variantes genéticas associadas a características específicas, sem correlacioná-las diretamente com condições clínicas. Essa análise incluirá variantes farmacogenômicas, visando identificar potenciais influências sobre a resposta a
medicamentos, o que poderá fornecer dados relevantes para futuras pesquisas em terapias personalizadas. Além disso, variantes relacionadas ao metabolismo e à nutrição serão estudadas para explorar predisposições genéticas a características metabólicas e nutricionais, como variações na metabolização de macronutrientes. A análise dessas variantes contribuirá para a compreensão da diversidade genética e fornecerá uma base para pesquisas futuras.
O laboratório em funcionamento é o um dos resultados esperados.