Tesouros secretos do DNA

Prever doenças, assegurar a paternidade de um filho, reduzir os riscos de um bebê nascer com problemas de saúde. A genética está conseguindo resultados cada vez mais eficientes em vários setores. Para isso, não descarta nenhum gene que até algum tempo atrás era chamado de “lixo”

Há cerca de 20 anos, quando se iniciaram os trabalhos de sequenciamento do genoma humano, os pesquisadores concordavam quase unanimemente que 95% dos nossos genes não tinham nenhuma utilidade e passaram a chamar esse vasto material pelo nome de “DNA lixo”. A ciência, então, empenhou-se em entender apenas os 5% restantes, que, acreditava-se, codificavam informações importantes sobre doenças, hereditariedade, características físicas, enfim, o mapa secreto do homem.

No entanto, enquanto as pesquisas avançavam no conhecimento dessa mísera parcela que regula a produção de proteínas das células, foi ficando claro para os estudiosos que o lixo descartado era riquíssimo e poderia elucidar os vazios deixados sem respostas. “Percebemos que o ‘DNA lixo’ se comporta como regulador dos genes – ligando-os e desligando-os a todo momento, em diferentes fases do dia ou da vida, em diferentes tecidos do corpo”, diz o geneticista Salmo Raskin, professor da PUC-PR e diretor do Laboratório Genetika, em Curitiba. Para ficar mais claro, imagine a tomada de luz, os fios e as lâmpadas. O lixo genético seria a somatória de tomada e fios. Sem eles, mesmo que as lâmpadas estejam intactas, o sistema não funcionará, não haverá produção de luz.

Agora, mais de duas décadas depois, a ciência atesta com convicção que o “DNA lixo”, na verdade, é ouro bruto! Trabalhos e pesquisas assinados por entidades de peso vieram reforçar a teoria e engrossaram o projeto Enciclopédia de Elementos de DNA (Encode, abreviatura em inglês que significa codificar), criado em 2012, que indica que mais de 95% do genoma humano tem algum tipo de função bioquímica no corpo. Segundo o pesquisador americano Mark Gerstein, da Universidade de Yale, que participa do projeto, o “DNA lixo” comanda os genes. Por aqui, o médico Salmo Raskin, que concorda com a informação do colega cientista, explica que o “DNA lixo” pode ser comparado ao cérebro, enquanto os genes seriam os músculos. “O cérebro é mais importante, ele comanda.” E esse conceito deverá ser ainda mais fortificado nos próximos anos, visto que o Encode analisou até agora apenas cerca de 150 tipos de células diferentes.

Futuro promissor
A cada dia, novas pesquisas desvendam doenças por meio do entendimento do, até então, desprezado DNA. Como explica a doutora Ana Beatriz Gorini da Veiga, bióloga molecular e professora da Universidade Federal de Ciências da Saúde, de Porto Alegre – que hoje reside nos Estados Unidos, realizando pesquisas na Icahn School of Medicine at Mount Sinai Hospital, em Nova York –, imagine uma situação em que uma doença seja causada pela perda de função de uma proteína em um determinado tipo de célula. Se a tal perda for decorrente de uma mutação em uma região do “DNA lixo”, de nada adianta buscar alterações somente na região codificadora do gene, pois ela não demonstrará mutação. “Uma vez conhecida a causa da perda de função, poderemos ter um alvo terapêutico para a doença”, diz Ana.

Acredita-se, por exemplo, que será possível buscar um tratamento baseado no uso de moléculas desenvolvidas capazes de caminhar até a célula afetada e corrigi-la. Vários tipos de câncer, infecções por micro-organismos, doenças autoimunes e dezenas de outras enfermidades poderão ser controladas. “Vivemos apenas o início de mais uma grande odisseia científica para desvendar o complexo mundo do nosso genoma”, comemora Raskin.

Para entender o seu valor
Estima-se que um adulto seja formado por 10 trilhões de células dispostas como um mosaico. Cada uma dessas células tem um núcleo onde se reúnem os cromossomos. Os seres humanos possuem em cada uma de suas células 23 cromossomos, todos em pares, um herdado do pai e o outro da mãe. As informações genéticas estão dentro desses cromossomos em forma de DNA. E gene é o que não falta! Acredita-se que cada pessoa tenha, aproximadamente, 24 mil genes em cada uma das suas células. E grande parte da estrutura dos cromossomos é controlada justamente pelo… DNA não codificador.

O que apontam os estudos

Conheça algumas pesquisas importantes que trabalham com este material que já foi menosprezado pela ciência:

•  Pesquisadores da Universidade de Berkeley, na Califórnia, descobriram recentemente, em experimentos com camundongos, que o “DNA lixo” está envolvido em estruturas que formam a face humana com todas as suas minúcias, criando as proporções do crânio, tamanho do nariz, contorno dos olhos e todos os detalhes. Essas informações poderão ser usadas pelos médicos, que conseguirão dizer aos pais se eles têm risco de transmitir alguma mutação para os filhos. “Há muitas alterações genéticas nas quais o rosto é a primeira pista para o diagnóstico”, informa o cientista Peter Hammond, chefe da pesquisa.

•  Estudo divulgado na revista especializada Nature Genetics descobriu uma ligação entre “DNA lixo” e uma desordem genética. Segundo os pesquisadores, a agenesia pancreática (quando um bebê nasce sem o pâncreas) é causada por uma parte do código genético que era descartada. O pâncreas tem um papel essencial em regular os níveis de açúcar no corpo por meio da produção de insulina. Além disso, o órgão ajuda na digestão. Bebês com agenesia pancreática não produzem insulina e, portanto, já nascem com diabetes. “Essa descoberta dá um entendimento mais profundo para as famílias afetadas por essa desordem. Em longo prazo, esse conhecimento pode ter implicações em tratamentos regenerativos com células-tronco”, contou Andrew Hattersley, da Universidade Exeter, na Inglaterra.

•  Um trabalho da Universidade de Nottingham, também na Inglaterra, mostrou que variações no “DNA lixo” podem ser associadas ao desligamento do gene TFPI-2, um conhecido gene supressor de tumor. Da mesma forma, uma equipe do Instituto de Câncer Dana-Farber, do Instituto Broad, da Universidade Harvard, e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts relatou duas variações específicas de “DNA lixo” que podem ser encontradas em quase 71% dos melanomas malignos. Essas descobertas podem ter consequências importantes para pesquisas sobre o câncer, que até agora se concentraram na parte do DNA que fabrica proteína. Acredita-se também que elas apontam para novas formas de terapias para combater vários tipos de tumores.

•  Uma equipe de pesquisadores de Harvard e do MIT fez um mapeamento preciso de parte do “DNA lixo”, encontrando um complexo sistema de controle de genes que revela mais atividade do que esperavam os cientistas. Descobriram, por exemplo, que nesses genes há espécies de interruptores que poderiam estar relacionados com doenças que, até agora, se caracterizam pela dificuldade de seu diagnóstico: esclerose múltipla, lúpus, artrite reumatoide, doença de Crohn e doença celíaca. Estudos anteriores já haviam revelado que eram pequenas mudanças em sequências genéticas que provocavam esses males e, além disso, que essas mudanças se encontravam no “lixo” genético.

Texto: Patricia Boccia | Ilustrações: Gabriel Rubio
Techmed