Trechos de vírus antigos estão embutidos no genoma humano e ativos em muitos tecidos saudáveis.
Traços de vírus antigos estão espalhados por todo o genoma humano, embutidos na estrutura do DNA. Os cientistas já sabiam que alguns desses artefatos virais podem “ativar” em células cancerígenas e potencialmente contribuir para a progressão da doença – mas agora, um novo estudo revela que os vírus também estão ativos em dezenas de tecidos saudáveis.
“Há quinze ou 20 anos, pensava-se amplamente que quase todos esses retrovírus endógenos que estão no genoma – existem milhares deles – a maioria deles em tecidos normais são silenciados”, disse Matthew Bendall , um professor assistente de pesquisa de biologia computacional em medicina na Weill Cornell Medicine, em Nova York, que não esteve envolvido no estudo. “Eles foram meio que relegados a essa categoria de ‘DNA lixo’, partes do nosso genoma que não têm função.”
Essa suposição foi desafiada nos últimos seis anos, à medida que os cientistas desenvolveram métodos mais sensíveis de estudar a ativação de genes, disse Bendall à Live Science. Mas os estudos mais recentes se concentraram apenas na ativação de vírus antigos em tumores cancerígenos e em uma pequena quantidade de tecido saudável próximo a esses tumores. O novo estudo, publicado terça-feira (18 de outubro) na revista PLOS Biology , fornece uma visão mais ampla de quão ativos esses remanescentes virais realmente são em todo o corpo.
“Este estudo é realmente um dos primeiros olhares sobre o que está acontecendo no tecido normal”, disse Bendall. “Todos nós estamos expressando, em todos os nossos tecidos, em todas as nossas células, alguns desses remanescentes virais, e acho que este estudo é realmente importante para mostrar isso”.
A nova pesquisa extraiu dados do projeto Genotype Tissue and Expression (GTEx), um banco de dados que inclui amostras de tecidos colhidas após a morte de quase 950 indivíduos. Essas amostras incluem 54 tipos de tecidos não doentes encontrados em todo o corpo, inclusive no cérebro, coração, rim, pulmão e fígado.
Para construir o banco de dados, os pesquisadores analisaram esses tecidos para ver quais de seus genes estavam “ligados”, como evidenciado pela presença de fitas específicas de RNA dentro de suas células. O RNA, um primo molecular do DNA, copia instruções de pontos no genoma e depois as transporta para fábricas de construção de proteínas nas células, para que as fábricas possam bombear as proteínas necessárias. Algumas moléculas de RNA cumprem outros papéis na célula, incluindo ajudar construindo essas novas proteínas ou ligar e desligar genes.
Dentro do vasto banco de dados GTEx, os autores do estudo procuraram evidências de “retrovírus endógenos humanos” ativos (HERVs), ou seja, pedaços de vírus antigos entrelaçados no genoma. Especificamente, eles rastrearam um grupo de HERVs chamado “HML-2”, que foi introduzido na linhagem humana há relativamente pouco tempo – pelo menos pelos padrões evolutivos. Alguns dos exemplos mais jovens de vírus HML-2 têm apenas centenas de milhares de anos e são encontrados apenas no genoma humano, o que significa que não são vistos em nenhum de nossos parentes primatas, disse Bendall.
Os autores encontraram evidências de vírus HML-2 ativos em todos os 54 tipos de tecidos não doentes no banco de dados GTEx, mas encontraram os níveis mais altos de ativação no cerebelo, situado logo atrás do tronco cerebral; a glândula pituitária, uma estrutura do tamanho de uma ervilha na base do cérebro que produz hormônios; a glândula tireóide no pescoço, que ajuda a regular o metabolismo; e o testículo.
“O cerebelo e os testículos também suportam a mais ampla gama de expressão de provírus de qualquer tecido, com 17 e 19 provírus expressos, respectivamente”, escreveram os pesquisadores em seu relatório. (“Provírus” refere-se a um remanescente de material genético viral incorporado no genoma.)
O que esses vírus fazem em tecidos saudáveis ainda é um mistério, e a resposta provavelmente é diferente em cada tipo de tecido.
“Por que o cerebelo é diferente do córtex? Acho que essa é uma questão em aberto”, disse Bendall. Mas não é surpreendente que alguns tecidos mostraram um maior grau e variedade de ativação do HML-2 do que outros, disse ele.
Quando os HERVs são ligados, os fragmentos virais não dão origem a vírus inteiros e funcionais capazes de infectar células, observou Bendall. Em vez disso, sua ativação geralmente leva a célula construindo moléculas de RNA específicas que podem então levar a célula construindo proteínas. Por exemplo, um tipo de HERV que está presente em primatas, incluindo humanos, produz uma proteína que é fundamental para a construção da placenta, de acordo com um relatório de 2012 na revista Placenta .
Os cientistas ainda estão trabalhando para descobrir como a maioria desses vírus antigos afeta a biologia humana. Ter dados abrangentes sobre o que os vírus estão fazendo em tecidos saudáveis fornece uma linha de base para comparação com células doentes, escreveram os autores do estudo.
Alguns cientistas propuseram que os HERVs poderiam atuar como potenciais biomarcadores de câncer, o que significa um sinal mensurável que os médicos poderiam usar para rastrear a doença, acrescentou Bendall. Além disso, alguns HERVs poderiam teoricamente servir como alvos para tratamentos de câncer, se fossem exclusivos de tipos específicos de tumores. Mas para usar os HERVs dessa maneira, os cientistas precisariam saber como os HERVs se comportam em células saudáveis versus células cancerosas.
O trabalho de acompanhamento deve analisar as famílias de retrovírus endógenos além do HML-2, disse Bendall. “É uma família importante, mas também é uma família pequena”, disse ele, e há dezenas de outros tipos de vírus antigos à espreita em nossos genomas, ainda esperando para serem investigados.
Publicado em 23/10/2022 11h19
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