Artigo traduzido de: Creation 30 (2):42-44, mar 2008. Título original: “The genetic puppeeter”. Copyright Creation Ministries International Ltda. Usado com permissão.

Por David White

Tradução de Daniel Ruy Pereira.

Revisão de Jadson Oliveira.

Em 2005, um grupo de pesquisadores publicou um estudo que se tornou um divisor de águas sobre uma questão que há muito tempo atormentava os geneticistas: por que os gêmeos idênticos não são (…) idênticos? (1) Considerando que eles têm a mesma sequência de DNA em cada uma de suas células, parece um pouco estranho que, frequentemente, possuam certo número de diferenças físicas, como impressões digitais diferentes e diferentes suscetibilidades a doenças. Isso levanta a questão: se duas pessoas podem ter sequências de DNA idênticas e mesmo assim serem tão diferentes, será que há mais em nosso genoma que apenas DNA?

A resposta é um enfático “sim”. Creio que todo mundo já ouviu falar no DNA. Mas muita gente ignora o fato de o próprio código genético ser regido por outro código, conhecido como código epigenético. De fato, este código é tão importante que levou um escritor da Science a dizer que os genes (porções de DNA) são “um pouco mais que marionetes”, ao passo que as enzimas que controlam este outro código são os “marionetistas”. (2)

Assim, o que os pesquisadores descobriram? Para dizer de forma simples, gêmeos idênticos possuem o mesmo código genético, mas diferentes códigos epigenéticos. (3) Eles descobriram que o código epigenético de gêmeos idênticos, embora indistinguíveis durante os primeiros anos de vida, podiam divergir grandemente conforme seus portadores envelheciam. Ademais, as diferenças epigenéticas eram maiores em gêmeos idênticos que viveram separados e tinham diferentes estilos de vida.

Resolvendo mistérios médicos

Mutações no DNA são frequentemente reconhecidas como os principais culpados pelas doenças, mas os erros epigenéticos podem ter efeitos igualmente devastadores. Biólogos já sabem, desde a década de 1970, que o DNA nas células cancerosas tem um nível incomumente alto de metilação, sugerindo que genes cruciais podem ser “desligados”. (4) “Genes supressores de tumor”, como o nome sugere, são necessários para o desenvolvimento normal; foram encontrados vários exemplos onde esses genes, diretamente ligados ao câncer, foram “desligados” pela metilação. Por outro lado, os pesquisadores notaram que os genes de câncer (oncogenes) podem ser ativados por meio da desmetilação. (5) Ou seja, adicionar ou remover grupos químicos pode reverter mudanças epigenéticas. Assim, agora a corrida é para desenvolver drogas que controlem enzimas epigenéticas fundamentais. Uma dessas drogas já foi aprovada nos EUA, para tratamento de pré-leucemia. (6) E até mesmo componentes comuns da dieta humana, como o chá verde, podem prevenir ou reverter os efeitos do câncer, por meio de inibição de certas enzimas e reativação dos genes “desligados”. (7)

A pesquisa oncológica, porém, é só a ponta do iceberg. O que causa esquizofrenia e autismo? (8) Por que crianças nascidas por fertilização in vitro são mais suscetíveis a desordens epigenéticas? (9) Essas são questões importantíssimas que os pesquisadores de epigenética esperam responder.

A epigenética e o desenvolvimento inicial

Cientistas da Duke University recentemente conseguiram alterar um grupo de camundongos sem alterar uma “letra” de seu DNA. (10) Camundongos “aguti” (famosos por terem o gene aguti) são tipicamente amarelos, obesos e altamente suscetíveis a câncer e diabetes tipo II. Contudo, este experimento produziu camundongos castanhos, magros e que não partilhavam da vulnerabilidade paterna para doenças, apesar de carregarem o gene aguti dominante. (11)

Mas o que torna essa transformação tão impressionante é o modo como é alcançada – simplesmente alimentado as mães grávidas com uma dieta rica em metil, que “desliga” o gene aguti prejudicial! E mais: não apenas a dieta da mãe pode afetar profundamente a expressão genética nos filhos, como também pode fazê-lo nos netos e possivelmente nas gerações posteriores. (12) Como um escritor brincou, “você é o que sua avó come.”. (13)

O fato de a dieta da mãe durante a gravidez poder impactar o epigenoma de seus netos pode explicar porque as populações humanas que sofrem de fome podem continuar a ver problemas de saúde em gerações futuras bem nutridas. (14) Mais que isso, alguns sugeriram que a epidemia de obesidade em alguns países ocidentais pode ser parcialmente devida ao estilo de vida e nutrição das gerações anteriores. (15)

Clonando enigmas

Quando a ovelha Dolly foi clonada, há mais de uma década atrás, muitos acreditavam que clonar animais logo seria um procedimento de rotina. Porém o progresso tem sido frustrantemente lento, na medida em que os cientistas percebem que o código epigenético é muito menos dócil com a clonagem que o código genético. Uma vez que o perfil epigenético do DNA muda em função do tempo, o epigenoma de uma ovelha de 6 anos de idade é muito diferente daquele previsto logo após a fertilização. Consequentemente, o óvulo precisa apagar o perfil epigenético do DNA e ”reprogramá-lo” de forma apropriada. O criador da Dolly comentou: “Quando você pensa sobre o que estamos pedindo que o óvulo faça para nós, de certo modo, creio que deveríamos ficar surpresos que a clonagem ainda funcione.”. (16)

A epigenética evoluiu?

As proteínas do núcleo celular que condensam o DNA – as histonas – estão presentes em qualquer ser “mais evoluído” que as bactérias na “árvore da vida” evolutiva. Portanto, muitos creem que o código das histonas tem regulado a expressão genética por “pelo menos” 2,7 bilhões de anos, quando as primeiras células com um núcleo organizado teriam supostamente evoluído. (17) Mas só porque “formas de vida mais evoluídas” condensam seu DNA quase da mesma forma, isso não necessariamente significa que todos nós descendemos de um ancestral comum. Mesmo que um arquiteto projete estruturas totalmente diferentes, um olhar mais atento mostrará que muitos dos conceitos e materiais utilizados para construí-las seriam semelhantes. Então porque o “arquiteto da vida” não poderia fazer o mesmo? (18)

O famoso biólogo evolucionista, Theodosius Dobzhansky, uma vez afirmou que “nada na biologia faz sentido a não ser à luz da evolução”. Se essa declaração fosse verdadeira, esperaríamos que o descobrimento das complexidades do controle epigenético funcionasse muito bem “à luz da evolução”. Mas parece que o caso é justamente o contrário. Como um pesquisador candidamente admitiu:

“Enquanto o papel da herança epigenética no desenvolvimento tem se tornado um assunto prioritário da pesquisa biológica, o estudo das implicações evolutivas está bem longe disso.” (19, ênfase minha).

Assim, aqui temos outro exemplo de que a pesquisa biológica floresce sem qualquer necessidade de crença ou especulação evolucionista.

Uma perspectiva geral

Referindo-se ao código genético, o físico Paul Davies declarou que “a questão chave (…) é como este engenhoso sistema de codificação surgiu.”. (20) Mas mesmo que ele reconheça que seja “engenhoso” – e abertamente confesse que uma origem naturalista permanece um mistério – a ideia de que este código e a mensagem complexa que ele comunica, originado com uma fonte inteligente, não é sequer considerada.

Mas agora que sabemos que o DNA tem outra camada de instruções codificadas e, portanto, outra camada de complexidade, outros cientistas atribuirão isso a um projetista inteligente? Eu duvido muito. O DNA já mostra impressionantes credenciais, como sustentar o título de sistema de armazenamento de informações mais compacto do mundo, e possuir uma notável habilidade de conduzir eletricidade a fim de identificar rupturas nos filamentos. (21) Assim, não é provável que mais uma camada de complexidade “comova” alguém já comprometido em explicar o universo em termos puramente naturalistas. Como declarou o mundialmente renomado geneticista Richard Lewontin: “não podemos permitir um Pé Divino na porta.”. (22)

Por isso, não se surpreenda quando pesquisas posteriores lançarem mais luz à epigenética (23) e mais cientistas inteligentes negligenciarem uma conclusão que outros considerarão óbvia: o código epigenético é a obra de um programador supremamente inteligente.

Outra camada de complexidade

O código epigenético controla a expressão genética de duas formas principais. A primeira é relacionada ao modo como o DNA é condensado. Dentro do núcleo da célula, o DNA se enrola em proteínas chamadas histonas. Essas proteínas podem ser acumuladas de modo mais ou menos denso, dependendo da ambientação química. Isso é importante porque, para utilizar a informação contida no DNA, certas proteínas precisam de acesso para que possam se ligar a ele. Se as histonas estão apertadas, o DNA não pode ser acessado. É mais ou menos como chegar a uma biblioteca perto da hora de fechar – a informação ainda está lá, mas está inacessível. Assim, quando as histonas estão muito condensadas, a expressão genética é inibida. Mas quando estão pouco condensadas, a expressão genética é estimulada. Essa forma de controle é chamada de Código Histônico.

A segunda forma principal pela qual o código epigenético controla a expressão gênica é adicionando ou retirando grupos químicos ao próprio DNA. Grupos metil são pequenos grupos químicos (-CH3) que se ligam ao DNA e “desligam” ou inibem a expressão dos genes. Essa forma de regulação é chamada de metilação do DNA.

O Código Histônico e a Metilação do DNA formam um “código epigenético”, que é um código físico-químico hereditário que controla a expressão genética. É como um diretor de palco – ele coreografa o momento em que certos atos (genes) desempenharão seu papel no “concerto da vida”. Mais que isso, o código epigenético é um código dinâmico que muda com o desenvolvimento e em resposta ao meio ambiente.

Referências

1. Fraga, M.F., et al., Epigenetic differences arise during the lifetime of monozygotic twins, Proceedings of the National Academy of Sciences 102(30):10604–10609, 26 julho 2005.
2. Pennisi, E., Behind the scenes of gene expression, Science 293(5532):1064–1067, 10 agosto 2001.
3. É preciso ter cuidado aqui: embora epigenomas distintos pareçam ser a principal razão da diferença entre gêmeos idênticos (monozigóticos), provavelmente há outras razões para essa divergência.
4. Ref. 2, p. 1064.
5. Pray, L., Epigenetics: Genome, meet your environment: as the evidence accumulates for epigenetics, researchers reacquire a taste for Lamarckism, The Scientist 18(13):14–20, 5 julho 2004.
6. Qiu, J., Unfinished symphony, Nature 441(7090):143–145, 11 maio 2006.
7. Fang, M.Z., et al., Tea polyphenol (–)-epigallocatechin-3-gallate inhibits DNA methyltransferase and reactivates methylation-silenced genes in cancer cell lines, Cancer Research 63:7563–7570, 15 novembro 2003.
8. Murphy, S.K. and Jirtle, R.L., Imprinting evolution and the price of silence, BioEssays 25:577–588, 2003.
9. Niemitz, E.L. and Feinberg, A.P., Epigenetics and assisted reproductive technology: a call for investigation, American Journal of Human Genetics 74:599–609, 2004.
10. Waterland, R.A. and Jirtle, R.L., Transposable elements: targets for early nutritional effects on epigenetic gene regulation, Molecular and Cellular Biology 23(15):5293–5300, agosto 2003.
11. Watters, E., DNA is not destiny: the new science of epigenetics rewrites the rules of disease, heredity, and identity, Discover, pp. 33–37, 75, novembro 2006.
12. Cropley, J.E. et al., Germ-line epigenetic modification of the murine Avy allele by nutritional supplementation, Proceedings of the National Academy of Sciences 103(46):17308–17312, 14 novembro 2006.
13. Ref. 5, p. 14.
14. Ref. 5, p. 14.
15. Ref. 11, p. 75.
16. Check, E., Dolly: a hard act to follow, Nature 445(7130):802, 22 fevereiro 2007.
17. Felsenfeld, G. and Groudine, M., Controlling the double helix, Nature 421(6921):448–453, 23 janeirio 2003.
18. Na verdade, o design comum é uma evidência de que existe um único Criador, não vários. Veja a resenha de The Biotic Message: Evolution versus Message Theory , <www.creation.com/biotic>. Veja também, Holding, J.P., ‘Not to be used again’ : Homologous structures and the presumption of originality as a critical value, 29 novembro 2006, <www.creation.com/homologous>
19. Jablonka, E., The evolution of the peculiarities of mammalian sex chromosomes: an epigenetic view, BioEssays 26:1327–1332, 2004.
20. Davies, P., Life force, New Scientist 163(2204):27–30, 18 setembro 1999.
21. Sarfati, J., Electric DNA, Creation 29(2):40–41, 2007.
22. Richard Lewontin, Billions and billions of demons, The New York Review, 9 January 1997, p. 31.
23. Uma importante iniciativa de pesquisa, conhecida como o Projeto Internacional Epigenoma Humano (IHEP) visa mapear todo o epigenoma humano.