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Correio Braziliense

Entenda a importância do mapa genético da rainha da regeneração

Montagem do genoma da salamandra-mexicana poderá ajudar na compreensão de mecanismos de cura de ferimentos e de crescimento de órgãos. Pesquisadores americanos cogitam o uso dessas informações na criação de tratamentos clínicos


postado em 25/01/2019 06:00 / atualizado em 24/01/2019 21:34

(foto: Andrew Johnson/Divulgação)
(foto: Andrew Johnson/Divulgação)

Perder a cauda, o olho e até mesmo metade do cérebro não é um problema para a salamandra-mexicana, também conhecida como axolote. Esse animal é capaz de regenerar qualquer órgão do corpo — é o único vertebrado com tal habilidade. Por isso, há 153 anos, cientistas perseguem os segredos do anfíbio: desde 1863, são criadas populações da salamandra em laboratório para estudos biológicos e medicinais. O esforço histórico rendeu fruto. Nesta quinta-feira (24/1), pesquisadores da Universidade de Kentucky, nos Estados Unidos, anunciaram a montagem do genoma do axolote.

“A partir de agora, será possível compreender os mecanismos que regulam os genes da salamandra-mexicana e entender suas funções pela primeira vez”, comemorou, em uma teleconferência de imprensa, Jeramiah Smith, professor do Departamento de Biologia da universidade e coautor do estudo. O biólogo esclarece que, embora pensar que, um dia, o homem possa adquirir essa habilidade está mais para o ramo da ficção científica, o resultado da pesquisa poderá ajudar a entender melhor os mecanismos de cura de ferimentos e degenerações. Ele também não descarta que, no futuro, os seres humanos se beneficiem disso — se não com a regeneração de uma perna ou um braço, ao menos com a aceleração do processo.

Nativo do México, o axolote tem outra característica extraordinária, além de fazer crescer novos órgãos. O genoma desse animalzinho de 23cm é 10 vezes maior que o do humano: enquanto o anfíbio tem 32 bilhões de pares de base (as letras que formam o DNA), o homem tem 3,2 bilhões. A quantidade se explica pela complexidade das funções exercidas pelos genes. Caso perca ossos, órgãos, nervos, a salamandra-mexicana os readquire em semanas. Esses anfíbios jamais ficarão amputados ou terão problemas de locomoção, por exemplo. Nunca faltará a eles um olho, um rim ou um pedaço do fígado, como pode ocorrer com humanos.

Grande porte


Segundo Randal Voss, professor do Centro de Pesquisa de Lesão Cerebral e da Medula Espinhal da universidade e coautor do artigo, publicado na revista Genome Research, se ao menos parte dessas habilidades puderem ser incorporadas à medicina — a rapidez da cura, por exemplo — a partir do conhecimento do funcionamento dos genes da salamandra-mexicana, o esforço terá valido a pena. Um esforço que não foi pouco, aliás. O quebra-cabeça genético rendeu um mapeamento com 30GB de informações. “Há poucos anos, ninguém acreditava ser possível montar um genoma desse porte”, diz. “Agora, mostramos que é possível usar um método acessível e de baixo custo, o que abre a possibilidade de sequenciar rotineiramente outros animais com grandes genomas”, completa Smith. Ele e Voss adaptaram uma abordagem clássica da genética, o mapeamento de ligação, para ordenar corretamente os genes do anfíbio.

Os biólogos da Universidade de Kentucky afirmam que, pelo potencial de regeneração, a salamandra-mexicana é o modelo animal ideal para o estudo biomédico, especialmente o que se dedica a investigar a recuperação de lesões. “Para entender doenças humanas, você tem de ser capaz de estudar as funções de genes em outros organismos, como o axolote. Agora que temos acesso à informação genômica (do animal), podemos realmente começar a estudar as funções dos genes e a entender como são capazes de regenerar partes do corpo, aplicando o conhecimento na medicina”, afirma Voss. O biólogo também destaca que o resultado da pesquisa deve aprofundar a compreensão sobre a especialização celular e a evolução.


DNA humano tem retrato detalhado


Quase duas décadas depois de divulgar o primeiro mapeamento do DNA humano, pesquisadores da deCODE Genetics, na Islândia, publicaram ontem o mais detalhado retrato do genoma, contendo informações sobre mutações capazes de causar doenças raras e, até agora, pouco compreendidas. Desenvolvido a partir de dados de sequenciamento completo, o mapa, segundo os cientistas envolvidos no trabalho, fornece a visão mais detalhada, até o momento, dos dois principais impulsionadores da evolução humana: recombinação (o rearranjo genético que ocorre na formação dos óvulos e espermatozoides) e mutação de novo (a aparência em cada indivíduo de dezenas de pequenas variações não herdadas dos pais). Juntos, esses processos garantem que cada pessoa seja uma versão única da espécie humana. Contudo, as mutações de novo também são a principal causa de doenças raras.

O estudo, publicado na revista Science, foi construído a partir de dados genéticos populacionais da Islândia e disponibilizados para a comunidade científica. O primeiro, publicado em 2002 com 6 mil marcadores microssatélites, foi fundamental para a construção do primeiro genoma de referência. Em 2010, coincidindo com o lançamento das máquinas comerciais de sequenciamento de genomas completos, a deCODE usou 300 mil marcadores para criar um mapa mais detalhado. O artigo divulgado ontem se baseia no sequenciamento de 150 mil islandeses de várias gerações, o que compreende quase metade da população do país, e fornece a localização precisa de 4,5 milhões de recombinações e mais de 200 mil mutações de novo.

“Nos últimos 20 anos, nos comprometemos a estudar e publicar sobre mutação e recombinação de novo e sua relevância para a evolução e doenças humanas. Fizemos isso porque é de interesse fundamental entender mais sobre quem somos como espécie”, afirma, em nota, Kari Stefansson, CEO da deCODE e principal autor do artigo. “A premissa clássica da evolução é que ela é alimentada primeiramente pela mudança genética aleatória. Mas vemos aqui em grande detalhe como esse processo é, de fato, sistematicamente regulado pelo próprio genoma e pelo fato de que a recombinação e a mutação de novo estão ligadas”, continuou.

De acordo com Stefansson, os pesquisadores identificaram 35 variantes que afetam a taxa de recombinação e a localização dos genes no DNA e mostraram que mutações de novo são mais de 50 vezes mais prováveis de ocorrer em locais de recombinação do que em outras partes do genoma. “Além disso, mulheres contribuem muito mais para recombinação e homens para mutações de novo, e é o último que constitui uma das principais fontes de doenças raras da infância. O que vemos aqui é que o genoma é um motor para gerar diversidade dentro de certos limites. Isso é claramente benéfico para o sucesso da nossa espécie, mas com um grande custo para alguns indivíduos com doenças raras”, conclui Stefansson.

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