Especial da revista 'Science' traz os avanços e os desafios
do estudo da genética
Desde o início do Projeto
Genoma Humano, em 1990, o arranjo molecular por trás de traços fisiológicos e
doenças está cada vez mais claro. Com isso, prevenir, e não remediar, tornou-se
uma das marcas da medicina deste século. A busca é tratar com precisão determinada
enfermidade a partir de fórmulas e terapias idealizadas especialmente para o
arranjo genético particular. No entanto, ainda existem muitos desafios a serem
superados. Sem se esquecer dos avanços nessa linha, uma edição especial da
revista Science aponta quais são os
principais obstáculos para se alcançar, nos próximos anos, a cura de males
complexos e de difícil tratamento.
As técnicas de mapeamento genético e de sequenciamento do genoma humano são um triunfo tecnológico e científico. Centenas de milhares de mutações genéticas que afetam as células germinais — espermatozóides e óvulos — e são pano de fundo para doenças genéticas hereditárias foram mapeadas. Sabe-se, por exemplo, que a maioria das mutações da linha germinativa é herdada dos pais, especialmente dos mais velhos. Jay Shendure, pesquisador da Universidade de Washington, nos EUA, e um dos autores que publicou agora na Science, diz que há indício de que a idade paterna explica 95% das mutações hereditárias.
Essas anomalias, chamadas
mutações de novo, são vistas apenas nos bebés, não nos pais. Não são repassadas
pelas mães porque as mulheres nascem com todos os óvulos prontos. Os
espermatozóides, por outro lado, são mais sujeitos a falhas de divisão por
serem produzidos ao longo da vida do homem. Jay Shendure explica que a
proporção de mutações de novo em regiões génicas dos pais aumenta em 0,26% a
cada ano. “Filhos de pais com 40 anos, por exemplo, carregam duas vezes mais
mutações génicas se comparados àqueles de pais com 20 anos”, diz o cientista.
Os efeitos da idade materna não costumam ser observados em mutações pontuais, mas em erros cromossómicos. Técnicas avançadas de manipulação embrionária poderiam barrar a transmissão de doenças hereditárias, como as degenerativas causadas por anomalias no ADN das mitocôndrias. Contudo, o assunto suscita debates éticos e políticos que, por enquanto, são empecilhos para o adiantamento dessas estratégias. No início do ano, por exemplo, a comunidade científica reagiu negativamente a cientistas chineses que anunciaram ter alterado embriões humanos. As críticas foram severas, mesmo quando eles asseguraram que os embriões não foram usados em fertilização in vitro.
Falhas celulares
Durante o envelhecimento, a
pessoa realiza triliões de divisões celulares. Células de tecidos do epitélio,
por exemplo, dividem-se durante toda a vida e até mesmo em fase terminal.
Algumas delas, no entanto, dão errado: são as chamadas mutações somáticas.
Estima-se que essas anomalias ocorrem até 25 mais nessas células do que nas
germinais. E isso é muito correlacionado com o cancro, especialmente entre
idosos. Para se ter uma ideia, o risco para tumores malignos antes dos 40 anos
é de 2%, enquanto aos 80 chega a 50%.
Um dos cientistas a publicar
na edição especial da Science, Peter
Campbell diz que milhares de genomas propícios ao cancro foram sistematicamente
sequenciados nos últimos cinco anos. “Mas ainda não conhecemos o número
necessário de mutações que induz a um tumor”, diz o investigador do Wellcome
Trust Sanger Institute e da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. “É mais
fácil identificar regiões com uma recorrência excessiva de mutações do que
classificar uma certa mutação num paciente. Isso é especialmente válido para
tumores com grandes taxas de mutação e mudanças estruturais complexas, para os
quais a deteção de eventos que o favoreçam continua a ser um grande desafio”,
aponta.
Apesar disso, novas mutações relacionadas tanto com o aparecimento quanto com a resposta do cancro a certas terapias são divulgadas diariamente. Uma das mais recentes, detalhadas na edição da Nature Communications por investigadores da Universidade da Virginia (EUA), revela que neoplasias com duas mutações nos genes MCM8 e MCM9 respondem melhor a fármacos de quimioterapia eficientes contra o cancro de mama provocado por mutações no gene BRCA1 e BRCA2. Uma dessas mutações está relacionada, inclusive, com a menopausa precoce.
Jay Shendure acredita que esses estudos colocam a ciência diante de grandes oportunidades, especialmente porque há avanços no que diz respeito à qualidade e ao custo do sequenciamento do ADN. “Prevemos que o número de mutações de novo da linha germinativa verificado em sequenciamentos completos de genoma crescerá exponencialmente nos próximos anos, permitindo-nos identificar centenas de milhares de mutações desse tipo”, prevê.
Descontrole
O cancro ocorre quando uma célula anormal se multiplica descontroladamente. Em 1914, observações de anomalias cromossómicas de células cancerosas ofereceram os primeiros indícios do elo entre a mutação e a neoplasia. Posteriormente, descobriu-se que produtos químicos carcinogénicos favorecem a doença. Provas conclusivas apareceram quando fragmentos do ADN de células cancerosas foram introduzidos em células normais, provocando alterações malignas que puderam, enfim, ser identificadas. Assim, foram descobertos os primeiros oncogenes.
Desvendado também o passado
As técnicas avançadas de
sequenciamento permitem que os cientistas busquem a origem de certas mutações
em ancestrais longínquos, mais antigos do que a própria espécie humana. Com
isso, podem remontar à rota que os Homo
sapiens fizeram quando saíram de África. Um exemplo desse tipo de uso foi
publicado em maio no American Journal of Human Genetics. Após analisar
o genoma de 225 pessoas do Egipto moderno e da Etiópia, Luca Pagani, investigador
do Wellcome Trust Sanger Institute e da Universidade de Cambridge, no Reino
Unido, determinou que a rota que os antepassados utilizaram para chegar à
Europa e à Ásia, há 60 mil anos, passou pelo Egipto e pelo Sinai. Esses homens
teriam usado o que é conhecido como o corredor do Levante, no Médio Oriente
moderno. As datas do êxodo, contudo, variam muito, e alguns investigadores
estimam que a migração pode ter ocorrido 130 mil anos atrás.
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