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Apr 28, 2023

Células, não DNA, são os mestres arquitetos da vida

Longe de ser um projeto para um organismo, os genes são meras ferramentas usadas pela vida

Longe de ser um projeto para um organismo, os genes são meras ferramentas usadas pelos verdadeiros construtores especializados da vida: as células.

Alfonso Martinez Arias é professor pesquisador do ICREA no departamento de bioengenharia de sistemas da Universitat Pompeu Fabra em Barcelona.

Este ensaio é adaptado de seu próximo livro, "The Master Builder: How the New Science of the Cell Is Rewriting the Story of Life" (Basic Books, 2023).

Pois tu formaste o meu interior; tu me teceste no ventre de minha mãe. Eu te louvo, porque de um modo assombroso e maravilhoso fui feito. — Salmos 139:13–14

Cada animal e planta da Terra tem uma beleza impressionante: a majestade de um carvalho, o tecido delicado de uma borboleta, a graça de uma gazela, a presença imperiosa de uma baleia e, claro, nós humanos, com nossa mistura de maravilhas e falhas fatais. De onde vem isso tudo? Na tradição maia, a resposta é o milho; outras culturas sugerem várias formas de ovo como fonte. Em muitas histórias, a origem é algum material semelhante a argila moldado pelo poder e imaginação de uma entidade poderosa que dá vida a ele. A partir desses começos, segue-se a multiplicação e a Terra é povoada, embora os detalhes de como isso aconteça sejam escassos.

Ao longo do século passado, os cientistas descobriram uma explicação material para a fonte da vida, que não precisa de intervenção divina e fornece um fio através das eras para todos os seres que existem ou já existiram: ácido desoxirribonucléico – DNA. Embora haja pouca dúvida de que os genes têm algo a ver com o que somos e como viemos a ser, é difícil responder com precisão à questão de qual é o seu papel exato em tudo isso.

Um olhar mais atento sobre como os genes funcionam e o que eles podem realizar, em comparação com o que dizem que realizam, lança dúvidas sobre a afirmação de que o genoma em particular contém um "manual de operação" para nós ou qualquer outra criatura viva. Quando se trata da criação de organismos, negligenciamos — ou, mais precisamente, esquecemos — outra força. A origem e o poder dessa força são as células.

O que torna você e eu seres humanos individuais não é um conjunto único de DNA, mas sim uma organização única de células e suas atividades. A história de Karen Keegan, uma mulher de 52 anos que precisa desesperadamente de um novo rim, é um exemplo.

Depois de consultar os médicos, Karen sabia que o rim de um doador teria que ser uma correspondência genética muito próxima para reduzir as chances de seu sistema imunológico rejeitá-lo como um invasor estrangeiro. Ela teve sorte, disseram-lhe os médicos. Como mãe de três filhos adultos, era muito provável que ela encontrasse um par dentro de sua família imediata. Pelas regras da herança genética, cada um de seus filhos compartilharia cerca de metade de seu DNA com ela, o que os tornaria bons doadores. Era apenas uma questão de fazer um teste para ver qual filho era seu melhor par com base exatamente em qual DNA ele herdou dela. Mas quando os resultados do teste chegaram do laboratório, Karen ficou chocada: dois de seus três filhos não podiam ser dela, disseram os médicos, porque não compartilhavam DNA suficiente.

Deve ter havido um erro no teste, Karen protestou. Ela estava grávida e deu à luz seus três filhos; ela os sentiu crescendo (e chutando!) Dentro dela.

Lynn Uhl, uma especialista do hospital, conhecia Karen e sabia que Karen havia dado à luz as crianças. As chances de que não apenas um, mas dois dos filhos de Karen tivessem sido trocados por engano no nascimento eram astronomicamente improváveis. Assim como a chance de que houvesse uma confusão no laboratório de sangue. Em um palpite, Uhl decidiu verificar a amostra de sangue de Karen contra algum tecido de outra parte do corpo de Karen. Este teste resolveu o enigma: Karen não tinha uma sequência de DNA, ou genoma, em suas células. Ela tinha dois.

Cinquenta e três anos antes, no início da gravidez da mãe de Karen, dois óvulos separados foram fertilizados independentemente, dando origem a duas bolas de células separadas, cada uma com seu próprio DNA. Em algum momento da corrida da divisão e multiplicação celular que se segue à fertilização do óvulo pelo espermatozóide, os dois grupos de células se fundiram em um. Em vez de se desenvolverem em gêmeos, eles se desenvolveram em Karen, com células de ambas as bolas distribuídas aleatoriamente por todo o corpo. Enquanto a maior parte do corpo de Karen tinha células de um dos grupos, aconteceu que dois de seus filhos vieram de óvulos gerados pelo outro.