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A ocultação de vírus em nosso genoma protege embriões humanos iniciais

Por Andy Coghlan

Keen na integração

(Imagem: DR KLAUS BOLLER/SPL)

Podemos dever nossa sobrevivência e complexidade a um vírus clandestino que brota para a vida nas primeiras células de embriões humanos. O vírus não só parece proteger os embriões de outros vírus, mas também ajuda os genes quando o trabalho de base está em andamento para o plano corporal de um novo humano.

A descoberta apoia a ideia controversa de que os vírus que se estabeleceram no nosso ADN há milhões de anos atrás podem estar a desempenhar o papel de mestre de fantoches, influenciando silenciosamente a nossa existência e evolução. “Somos criaturas controladas por vírus”, diz Luis Villarreal, da Universidade da Califórnia em Irvine.

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Retrovírus inserem o seu material genético nas células do seu hospedeiro humano ou animal. A princípio, isto causa doença e morte. Com o tempo, no entanto, o hospedeiro desenvolve resistência ao vírus, permitindo que qualquer DNA que tenha se incrustado em espermatozóides ou óvulos seja transmitido para a geração seguinte. O vírus é agora conhecido como um retrovírus endógeno ou ERV – uma fixação permanente no genoma do hospedeiro.

Protetor solar

Sobre 9 por cento do nosso genoma pensa-se que tenha acontecido desta forma. Até recentemente, estas relíquias virais eram largamente descartadas como “lixo” inativo que deixou de ter qualquer impacto em seu hospedeiro muitos milhares de anos atrás. A descoberta de que o HERVK, o ERV mais recente a fazer-se em casa no nosso ADN – provavelmente há cerca de 200.000 anos – é activo nos desafios de embriões humanos essa noção.

Joanna Wysocka e os seus colegas da Universidade de Stanford na Califórnia fizeram a descoberta inesperada enquanto analisavam a actividade genética em embriões humanos de 3 dias, que são feixes de oito células. Além do DNA dos pais, eles encontraram material genético do HERVK. “As células estavam cheias de produtos proteicos virais, alguns dos quais tinham sido montados para formar partículas semelhantes a vírus”, diz Wysocka.

Outras experiências revelaram que o vírus parece produzir uma proteína que impede que outros vírus penetrem no embrião, sugerindo que ele protege o embrião de vírus circulantes perigosos, como a gripe. Parece também desempenhar um papel crucial na atividade genética das células embrionárias, ajudando nas instruções genéticas para as fábricas de proteína celular.

Matéria escura biológica

Tantalmente, o vírus clandestino pode até fornecer pistas sobre o que nos diferencia dos chimpanzés e outros primatas não humanos. Alguns pesquisadores já argumentaram anteriormente que os ERVs podem desempenhar um papel fundamental em como as espécies divergem umas das outras, ativando diferentes planos corporais e redes de genes que podem dar a um indivíduo uma vantagem sobre outros membros da espécie.

O trabalho de Wysocka apoia esta idéia, diz Patrick Forterre do Instituto Pasteur em Paris. “Mostra que os produtos proteicos de uma integração relativamente ‘recente’ de retrovírus estão presentes muito cedo no embrião, e podem estar envolvidos em alguns programas de desenvolvimento críticos”. A observação de que os ERVs também poderiam proteger o embrião contra infecções também faz muito sentido, diz Forterre. “É como se os retrovírus competissem entre si através do seu hospedeiro humano”

Apesar de omnipresentes, os vírus são muitas vezes chamados de matéria negra da biologia, uma vez que a sua influência passa frequentemente despercebida. Se o DNA é uma selva, então os vírus são os animais e plantas que vivem e se adaptam dentro dela, diz Villarreal, que em 2001 mostrou que a presença de um gene viral é essencial para a formação da placenta humana. “O DNA é o habitat e os vírus são os habitantes”, diz ele. Os vírus mais influentes são aqueles, como o HERVK, que se inseriram permanentemente no nosso ADN e podem ser transmitidos à geração seguinte.

Estes vírus têm as ferramentas genéticas para remodelar os genes dos hospedeiros, influenciando quais são activos e quando, e com que outros genes interagem. Isto significa que eles têm a capacidade de remodelar as características físicas dos seus hospedeiros, diz Villarreal. “É uma enorme piscina dinâmica de genomas colonizadores”