Corte a cabeça de um verme pantera de três bandas e outro tomará seu lugar – boca, cérebro e tudo. Corte sua cauda e ela crescerá outra. Corte o verme em três partes separadas e em oito semanas haverá três minhocas totalmente formadas. Corte em … bem, você entendeu …
Simplificando: os vermes pantera de três bandas são um dos maiores de todos os tempos quando se trata de regeneração de corpo inteiro. É por isso que os cientistas começaram a estudar esse verme do tamanho do Tic Tac para aprender como ele realiza esse feito incrível. Agora, uma equipe de pesquisadores está levando o estudo desses vermes para o próximo nível, fazendo-os brilhar no escuro.
O trabalho é descrito em um novo artigo na Developmental Cell e é liderado por Mansi Srivastava, um professor de biologia organísmica e evolutiva em Harvard que coletou esses vermes pela primeira vez em 2010 para usar como organismo modelo.
Agora, vermes que brilham no escuro com luz ultravioleta podem parecer enganosos, mas os pesquisadores do estudo explicam que está longe disso.
A maneira científica de dizer isso é que os vermes agora são transgênicos. Transgênese é quando os cientistas introduzem algo no genoma de um organismo que normalmente não faz parte desse genoma. “É uma ferramenta que os biólogos usam para estudar como as células ou tecidos funcionam dentro do corpo de um animal”, disse Srivastava.
O fator brilho no escuro vem da introdução de um gene que, quando se torna uma proteína, emite certos brilhos fluorescentes. Essas proteínas fluorescentes brilham em verde ou vermelho e podem levar a células musculares brilhantes ou células cutâneas brilhantes, por exemplo.
O que esse brilho permite então é a capacidade de visualizar com muito mais detalhes a aparência das células, onde elas estão no animal e como elas interagem umas com as outras.
Os pesquisadores também podem adicionar ou retirar informações específicas do genoma do verme. Esse nível de precisão – quando se trata tanto da resolução visual das células quanto da capacidade de adicionar ao genoma ou mesmo ajustá-lo como quiser – é o que torna a transgênese particularmente poderosa. Ele permite que os pesquisadores estudem o mecanismo específico de qualquer processo em um organismo.
No caso dos vermes pantera de três bandas, um animal marinho cientificamente conhecido como verme acoel chamado Hofstenia miamia, os pesquisadores podem fazer manipulações muito precisas, como desligar certos genes. Isso provavelmente pode forçar o verme a cometer alguns erros no que diz respeito à regeneração, como criar uma cauda em vez de uma cabeça ou duas cabeças em vez de uma e no lugar errado. Em última análise, isso pode ajudar os cientistas a realmente restringir quais genes são necessários para que o verme realize sua regeneração de corpo inteiro normalmente perfeita.
Agora, com a capacidade de produzir vermes transgênicos, os pesquisadores dizem que estão muito animados para estudar uma população de células-tronco essenciais para a regeneração. As células são chamadas de neoblastos e acredita-se que sejam pluripotentes, o que significa que podem produzir qualquer outro tipo de célula no animal, como neurônios, células da pele, células musculares ou células do intestino.
“Não sabemos como qualquer uma dessas células realmente se comporta no animal durante a regeneração”, disse Srivastava. “Ter os vermes transgênicos nos permitirá observar as células no contexto do animal enquanto ele se regenera.”
A transgênese nesses vermes já permitiu aos cientistas obter alguns novos insights biológicos sobre como as fibras dos músculos do verme se conectam umas às outras e a outras células, como as da pele e do intestino. Os pesquisadores viram que as células musculares têm extensões que se interligam em colunas estreitas e mantêm uma grade intimamente ligada que dá ao verme estrutura e suporte, quase como um esqueleto.
Os pesquisadores estão interessados em saber a seguir se os músculos estão fazendo mais do que apenas manter as coisas juntas, mas também armazenando e comunicando informações sobre o que precisa ser regenerado.
A produção de uma linhagem de vermes transgênicos leva cerca de oito semanas e o laboratório de Srivastava já está com as etapas prontas. Eles injetam DNA modificado em embriões que acabaram de ser fertilizados. Esse DNA e suas modificações são então incorporados ao genoma das células à medida que se dividem. Quando esse verme crescer, ele estará brilhando e esse brilho será transmitido para seus filhos e seus filhos.
Srivastava estuda esses vermes há uma década, desde que coletou 120 deles nas Bermudas, quando era pesquisadora de pós-doutorado no Instituto Whitehead. Em 2015, ela ingressou no Departamento de Biologia Organísmica e Evolutiva de Harvard e lançou um programa de pesquisa focado no estudo da regeneração e das células-tronco em minhocas pantera. Em um estudo de 2019, Srivastava e seus colegas descobriram uma série de chaves de DNA que parecem controlar genes para a regeneração de corpo inteiro nos vermes.
Estudando os vermes por tanto tempo, Srivastava e sua equipe se apegaram bastante a eles, seus padrões listrados e seu comportamento intrigante – de como eles se acasalam a predadores bastante vorazes, até mesmo canibais de vez em quando. Por exemplo, se eles não forem alimentados por um tempo e houver alguns em um tanque juntos, eles darão mordidas um no outro. A regeneração realmente é útil, mas se houver um verme muito maior lá, sabe-se que alguns engolem vermes menores inteiros.
Tudo isso considerado: “Eles são absolutamente encantadores”, disse Srivastava. “Eles são organismos lindos.”
Publicado em 09/11/2021 10h01
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