Uma descoberta feita por investigadores da Sinai Health, no Canadá, desafia as percepções convencionais sobre o papel do ADN no crescimento embrionário. A investigação, publicada ontem na revista Developmental Cell, indica que a transição no início do desenvolvimento humano não é governada exclusivamente pelos nossos genes, mas por elementos de ADN conhecidos como transposons, que podem mover-se ao longo do genoma.
Segundo Miguel Ramalho-Santos, coautor do estudo e cientista do Instituto de Investigação Lunenfeld-Tanenbaum (LTRI), “as pessoas tendem a pensar nos transposões como semelhantes a vírus que sequestram as nossas células com o único propósito de se propagarem. aqui descobrimos que esses elementos não são meros parasitas genômicos, mas são essenciais para o desenvolvimento inicial”.
O estudo revelou que os elementos transponíveis, conhecidos como LINE-1, são cruciais para garantir que as células embrionárias humanas se desenvolvam normalmente, evitando um retrocesso.
Os LINE-1 representam cerca de 20% do material genético nas células humanas, em contraste com os genes, que constituem menos de 2%. Esses elementos são capazes de se expandir e se movimentar, posicionando-se em novas áreas do genoma. Anteriormente, acreditava-se que os LINE-1 eram principalmente prejudiciais, contribuindo para doenças, devido à sua tendência de perturbar as funções genéticas normais.
Juan Zhang, co-autor sênior e líder de pesquisa, ficou intrigado ao observar a abundância de mensagens de RNA LINE-1 nos estágios iniciais do embrião. “Se os transposons são ruins e perigosos, por que os vemos ativos no embrião inicial?” ele perguntou.
Noutras experiências, quando a expressão de LINE-1 foi inibida em células estaminais embrionárias humanas, as estruturas regrediram para um estágio primitivo de oito células. Nesta fase, todas as células são idênticas e totipotentes – podem evoluir para qualquer tipo específico.
Genes
A pesquisa também demonstrou que as moléculas de RNA LINE-1 ajudam a organizar o DNA em três dimensões dentro do núcleo da célula. Eles ajudam a posicionar o cromossomo 19, que abriga genes essenciais para o desenvolvimento inicial, em uma região do núcleo responsável pelo silenciamento dos genes. Isto garante que o embrião possa progredir para os próximos estágios sem falhas.
“Mostramos que o LINE-1 regula a expressão genética num ponto de viragem crucial, onde o embrião começa a especializar as suas células para várias funções. Os nossos resultados indicam que esta não é uma ocorrência acidental, mas um mecanismo evolutivo vital”, disse Zhang.
Para os cientistas, as implicações são vastas, especialmente para tratamentos de fertilidade e medicina regenerativa. Segundo eles, o estudo destaca que, em contextos críticos, esses elementos não se comportam como causadores de mutações prejudiciais. Em vez disso, promovem a progressão normal do desenvolvimento humano.
Segundo Fernanda Ayala, geneticista e mestre em aconselhamento genético, em Medicina Regenerativa, compreender os mecanismos moleculares que controlam a atividade do LINE-1 pode levar ao desenvolvimento de novas terapias para regeneração de tecidos e órgãos. “Ao modular a atividade do LINE-1, é possível influenciar a expressão de genes envolvidos na regeneração tecidual, promovendo a cicatrização e reparação de tecidos danificados. A terapia gênica pode ser usada para corrigir mutações causadas pelo LINE-1 ou para introduzir genes que promover a regeneração dos tecidos.
Duplamente benéfico
O grupo de pesquisa já havia demonstrado que o LINE-1 é duplamente benéfico, atuando tanto na expressão gênica quanto na diversidade genômica durante o desenvolvimento dos mamíferos. Com esta publicação fica claro que também existem papéis para os transposons no desenvolvimento inicial em humanos, mas são necessários mais estudos para confirmar, como postulam os autores, que estes transposons não estão relacionados com doenças e apenas com o desenvolvimento embrionário normal. Mas é importante lembrar que a natureza elimina, principalmente no primeiro trimestre de gravidez, embriões com alterações genéticas. Se isso não acontecer, algumas crianças nascem com doenças genéticas.
Salmo Raskin, geneticista, diretor do Laboratório Genetika, em Curitiba
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