Guerra viral, DNA lixo e coalas

Em circunstâncias especiais, alguns vírus conseguem se infiltrar no DNA do hospedeiro a ponto de se transmitir de geração a geração. Esses vírus endógenos podem ser uma fonte do chamado DNA lixo — e são os coalas que estão nos mostrando como isso acontece.

Sinto lhe informar, caro leitor, mas boa parte do seu DNA é lixo. Ao menos é assim que os geneticistas reagiram quando descobriram que uma boa parcela do nosso material genético replica-se mesmo sem uma função clara, como produzir proteínas. Parte dessa lixeira, porém, é mais importante do que o nome indica: são sequências de genes que regulam a ativação ou desativação de outros genes. E o resto do DNA lixo? Pra que serve e como foi parar lá?

Pode ser que uma fração desse material aparentemente inútil não tão inútil — e nem seja seu. Uma possível fonte desses genes seriam os chamados retrovírus endógenos (RVEs). Como qualquer vírus, ele nos infecta vindo de fora: após entrar no corpo, driblam nossas defesas, invadem algum tipo de célula e inserem pedaços de seu DNA no da célula infectada. Esse sequestro genético leva a célula a produzir novos vírus, até ser destruída e espalhar novos vírus, que atacam as células vizinhas e assim por diante.

Esse ciclo resumido é a infame virose tão comumente diagnosticada pelos médicos. Algumas são praticamente inofensivas, como rinites e gripes. Outras são muito mais virulentas e podem até fatais, como AIDS, dengue e ebola. No caso das viroses leves, o material genético do vírus costuma ser destruído junto com a célula atacada. Se a virulência for muito intensa, é o próprio organismo que acaba morrendo antes de poder disseminar novos vírus para outros organismos. Assim, a maioria dos vírus aposta numa estratégia de meio-termo: nem muito fraco nem muito forte.

Minha virose será sua herança

Um dos tipos de células que podem ser atacadas por um RVE são nossos gametas. Embora seja incomum, às vezes algum vírus pode se infiltrar num óvulo ou espermatozoide, levando a infecção viral para a geração seguinte. No entanto, essa estratégia é uma furada se o vírus for muito agressivo: nesse caso, a criança (ou filhote) vai morrer antes de se reproduzir, impedindo assim a própria sobrevivência do vírus. Assim, com o passar do tempo — e das gerações — esses RVEs vão se enfraquecendo para conseguir se reproduzir a longo prazo. Eles acabam se tornando parte de nós e, por isso, são chamados de retrovírus endógenos.

Depois de milhares (ou até milhões) de anos, o material genético dos RVEs torna-se tão misturado com o nosso que fica inerte. O DNA que um dia causava doenças vira lixo. Todos nós temos um pouco desse tipo de retrovírus nativo e inócuo, mas ninguém sabe ao certo como e porque isso aconteceu. “Nos humanos, os grupos de retrovírus endógenos mais jovens que conhecemos têm cerca de 5 milhões de anos. Isso dificulta muito explicar o que aconteceu”, diz Alfred Roca, professor-associado no Departamento de Ciências Animais da Universidade de Illinois (EUA).

Vírus endógenos não são exclusividade de seres humanos e outros animais também apresentam esse tipo especial de infecção viral. O coala (Phascolarctos cinereus) é um exemplo. Segundo Roca, o coala é uma das poucas espécies conhecidas que está passando por uma invasão retroviral de sua linhagem germinal (i.e., de suas células reprodutoras). Essa invasão, porém, não começou ontem.

Os cientistas estimam que os coalas convivem com um RVE chamado de KoRV há cerca de 50 mil anos. Parece muito, mas é bem menos tempo do que o nosso caso. Como essa é uma infecção relativamente nova, o material genético do KoRV ainda não teve tempo de se fixar no genoma do coala. A virulência desse material invasor também não foi inteiramente apagada: alguns desses bichinhos comedores de eucalipto sofrem cânceres e supressões do sistema imune causados pelo retrovírus.

Fogo contra fogo, vírus contra vírus

Embora ainda vá demorar alguns milhares de anos para se completar, o processo de neutralização do RVE dos coalas já começou. É isso que indica a pesquisa do prof. Roca em colaboração com cientistas da Austrália e da Alemanha. Publicados este mês na PNAS, os resultados da investigação mostram que o KoRV está provando do próprio veneno.

Os pesquisadores descobriram evidências de mecanismos de defesa molecular baseados em elementos retrovirais mais antigos. Em outras palavras, um RVE que está aglutinado ao genoma dos coalas há muito mais tempo está ajudando a combater os novos retrovírus que estão aparecendo nos últimos milhares de anos.

Do ponto de vista evolucionário faz todo sentido: embora não seja mais virulento o antigo retrovírus tem interesse em auxiliar na defesa de seu hospedeiro. Sem isso, ele poderia perder espaço para o recém-chegado e até morrer junto com o coala doente. Para Alex Greenwood, co-autor que trabalha no Instituto Leibniz de Pesquisas Zoológicas e Vida Selvagem (Alemanha), “o estudo enfatiza quão pouco sabemos sobre a diversidade e os reservatórios de retrovírus na vida selvagem.”

Mecanismos de defesa semelhantes — materiais virais sendo usados pelo DNA para combater retrovírus — podem existir em nós, humanos. O estudo com coalas pode abrir as portas para entendermos como esse tipo de artilharia viral se aloja e passa a ser usado em nosso código genético. Os coalas também seriam beneficiados por essa pesquisa. O genoma do bichinho australiano já foi completado e, com base nisso, foram identificadas mais de uma centena de intromissões retrovirais. Quando as variantes mais perigosas dessas intromissões forem localizadas, os cientistas poderão desenvolver uma vacina anti-retrovírus para o coala. Isso, por sua vez, poderá nos ajudar a criar novas e melhores defesas contra nossas viroses — das mais banais às mais fatais.

Referência

Ulrike Löber et. al. Degradation and remobilization of endogenous retroviruses by recombination during the earliest stages of a germ-line invasion [Degradação e remobilização de retrovírus endógenos pela recombinação durante os estágios iniciais de uma invasão da linhagem germinal]. PNAS  115 (34) 8609-8614. https://doi.org/10.1073/pnas.1807598115