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quarta-feira, setembro 08, 2021

Não! Vocês não fazem parte da família

A ideia de que o homem moderno (Homo sapiens sapiens) compartilha um ancestral comum com grandes macacos (e.g. orangotangos, gorilas e chimpanzés) tem sido difundida como uma verdade inquestionável desde a ampla adoção da teoria darwinista nos círculos acadêmicos no fim do século 19 e início do século 20. A temática da evolução humana engloba várias disciplinas, como antropologia, arqueologia, primatologia e genética. No entanto, com o advento de tecnologias de sequenciamento genômico, as análises genéticas passaram a ter proeminência em estudos filogenéticos humanos, pois elas fornecem dados objetivos e mensuráveis, tanto no âmbito quantitativo quanto qualitativo. Dentre essas análises, destacam-se as relacionadas ao campo de pesquisa biológico denominado de genômica comparada.

Como o próprio nome sugere, a genômica comparada é um campo de pesquisa biológica em que as características genômicas de diferentes seres vivos são comparadas. Infelizmente, na prática, esse campo de pesquisa acabou sendo mesclado com a teoria evolucionista de tal forma que todas as diferenças genéticas verificadas entre os organismos são interpretadas como havendo surgido durante a história evolucionária. Nesse contexto, a premissa da ancestralidade comum muitas vezes se sobrepõe à objetividade dos dados analisados. Os dados genéticos que têm sido utilizados de forma mais recorrente para respaldar nosso suposto parentesco evolutivo com os grandes macacos e justificar a inserção deles na família hominidae são os oriundos da comparação do genoma humano (Homo sapiens sapiens) com o genoma do chimpanzé (Pan troglodytes).[1]

As primeiras análises de comparação genômica realizada pelo Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium apontaram uma diferença de apenas 1,23% para o genoma humano.[2] Entretanto, essa porcentagem refletia apenas as substituições de bases e não considerava os muitos trechos de DNA que estavam ausentes ou presentes em apenas um genoma. Posteriormente, uma análise computacional dirigida pelo cientista Matthew Hahn considerou as diferenças do número de cópias gênicas e chegou a uma diferença de 6,4% entre os genomas do Homo sapiens sapiens e Pan troglodyte.[3]

Ou seja, a diferença genômica de 1 a 2%, ensinada e difundida por diversas instituições de ensino ao redor do mundo até os dias de hoje, não passa de um mito. Além disso, a apresentação dessa diferença em termos de porcentagem acaba mascarando sua real magnitude. Há por volta de 40-45 milhões de bases presentes em humanos que estão ausentes em chimpanzés, e aproximadamente o mesmo número presente nos chimpanzés e ausentes em humanos; 689 genes são encontrados apenas no genoma humano e 86 genes são exclusivos do genoma do chimpanzé.[3] As diferenças incluem diferenças no tipo e número de DNA genômico repetitivo e transposons, abundância e distribuição de retrovírus endógenos, presença e extensão de polimorfismos alélicos, polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), diferenças de sequência gênica, duplicações gênicas, diferenças de expressão gênica e variações de splicing de RNA mensageiro.[4]

Além disso, ao se realizar uma análise comparativa da estrutura e do número de cromossomos das duas espécies, as seguintes diferenças são verificadas: (a) a região dos telômeros (sequências repetitivas de DNA no final dos cromossomos) é muito maior em chimpanzés do que em humanos;[5] (b) os genes e marcadores nos cromossomos 4, 9 e 12 não estão na mesma ordem em humanos e chimpanzés;[6] (c) a análise do mapa do cromossomo 21 permite identificar várias regiões que são específicas do genoma humano;[7] (d) o cromossomo Y possui tamanhos diferentes e muitos marcadores que não se alinham entre humanos e chimpanzés;[8] (e) o chimpanzé tem 24 pares de cromossomos, enquanto os humanos têm apenas 23 pares.

No entanto, essas muitas diferenças não bastam para que os cientistas darwinistas questionem o paradigma da ancestralidade comum entre humanos e chimpanzés. Como exemplo dessa recusa pode ser citada a explicação dada para a diferença de 48 para 46 cromossomos verificada entre chimpanzés e humanos, respectivamente. Segundo os evolucionistas, o cromossomo humano 2 teria sido formado pela fusão de dois cromossomos pequenos em um ancestral simiesco da linhagem humana. No entanto, essa explicação levanta os seguintes questionamentos: (a) Qual seria o mecanismo pelo qual uma anormalidade cromossômica poderia se tornar universal em uma linhagem tão grande como a humana?; (b) Qual seria a vantagem seletiva de se possuir um cromossomo resultante de uma fusão?

As respostas práticas e viáveis para essas perguntas são um desafio para os cientistas que continuam sustentando a evolução humana. Ademais, mesmo se houvesse evidências concretas que sustentassem a origem do cromossomo 2 humano a partir de uma fusão de dois cromossomos menores, ela não poderia ser utilizada para respaldar a ideia de que humanos e chimpanzés compartilharam um ancestral comum há cinco milhões de anos. Essa fusão teria que haver surgido depois que a linhagem humana se separou da dos chimpanzés, ou seja, ela só forneceria evidências para ligar os indivíduos que a compartilhassem.

Ao me deparar com explicações meramente especulativas e falácias lógicas como a supracitada, as quais muitas vezes são utilizadas para sustentar o edifício epistemológico da teoria evolucionista, lembro-me da declaração do biólogo evolucionista Richard Lewontin:

“Nós ficamos do lado da ciência, apesar do patente absurdo de algumas de suas construções, apesar de seu fracasso para cumprir muitas de suas extravagantes promessas em relação à saúde e à vida, apesar da tolerância da comunidade científica em prol de teorias certamente não comprovadas, porque temos um compromisso prévio, um compromisso com o materialismo. Não é que os métodos e as instituições da ciência de algum modo nos compelem a aceitar uma explicação material dos fenômenos do mundo, mas, ao contrário, somos forçados por nossa prévia adesão à concepção materialista do Universo a criar um aparato de investigação e um conjunto de conceitos que produzam explicações materialistas, não importa quão contraditórias, quão enganosas e quão mitificadas para os nãos iniciados. Além disso, para nós o materialismo é absoluto, não podemos permitir que o ‘pé divino’ entre por nossa porta.”[9]

A adesão de muitos cientistas a uma concepção materialista os impede de reconhecer a obviedade de que somos muito diferentes de qualquer animal e que processos evolutivos não podem originar essas diferenças. A narrativa do livro de Gênesis escancara o abismo que há entre o ser humano e outros organismos. Plantas, aves e animais terrestres e aquáticos foram criados “conforme a sua espécie” (Gênesis 1:11-25), mas o ser humano foi criado “à imagem e semelhança de Deus” (Gênesis 1:26). Obviamente há semelhanças entre o ser humano e outros organismos, que podem ir desde o genótipo até o fenótipo, mas essas semelhanças podem ser entendidas como padrões utilizados pelo Criador – a assinatura de um Deus criativo e todo-poderoso – e não necessariamente como evidências de ancestralidade comum. Dessa forma, tomando por base a Bíblia Sagradas e diversas evidências científicas, podemos dizer para orangotangos, gorilas e chimpanzés: “Não! Vocês não fazem parte da família Hominidae!”

(Tiago Alves Jorge de Souza é doutor em Ciências Biológicas na área de concentração em Genética)

Referências:

1. Cohen,  J.  News Focus on Evolutionary Biology, Relative Differences: The Myth of 1%, Science, v. 316., n. 5833, p. 1836, 2007.

2. Khaitovich, P., Hellmann, I., Enard, W., et al.. "Parallel patterns of evolution in the genomes and transcriptomes of humans and chimpanzees". Science, v. 309, n. 5742. p. 1850–4, 2005.

3. Demuth, J. P. , Bie, T. D., Stajich, J. E., Cristianini, N., Hahn, M.W. The Evolution of Mammalian Gene Families. PLoS ONE 1(1): e85, 2006.

4. Gagneux,, P., Varki, A.. ‘Genetic differences between humans and great apes.’ Mol Phylogenet Evol. v. 18, p. 2-13,  2001.

5. Kakuo, S., Asaoka, K.,  Ide, T. ‘Human is a unique species among primates in terms of telomere length.’ Biochem Biophys Res Commun , v. 263, p. 308-31, 1999.

6. Gibbons, A.. ‘Which of our genes make us human?’ Science, v. 281, p. 1432-1434, 1998.

7. Fujiyama, A., Watanabe, H., Toyoda, A., et al. ‘Construction and analysis of a Human-Chimpanzee Comparative Clone Map.’ Science v. 295, p. 131-134., 2002.

8. Archidiacono, N., Storlazzi, C.T., Spalluto, C., Ricco, A.S., Marzella, R., Rocchi, M. ‘Evolution of chromosome Y in primates.’ Chromosoma, v.  107, p. 241-246, 1998.

9. Lewontin R. C. Billions and Billions of Demons. The New York Review of Books, 1997.

sexta-feira, agosto 14, 2020

Inserção de genes humanos cria animais “humanizados”

 

Para os critérios de hoje, o romance Frankstein é até meio bisonho. Mas expressa com contundência uma questão recorrente da ciência: Seremos algum dia capazes de criar um ser humano artificial? Entre os cientistas da computação, a meta é emular ao máximo as capacidades humanas por meio de máquinas inteligentes. Entre os biólogos, a criação artificial de um homem é vista com ceticismo. Os filósofos morrem de rir.

Na última virada do século, o debate esquentou com a criação de organismos geneticamente modificados (lembram da ovelha Dolly?) e a manipulação de células-tronco que hoje podem até gerar minicérebros humanos. O fato é que estamos longe de conseguir criar um ser humano artificial, como fez o personagem Viktor Frankenstein, criado por Shelley. Será?

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quarta-feira, dezembro 04, 2019

Recombinação gênica: planejados para a diversidade


Recentemente, fui questionada sobre o mecanismo do crossing-over, em especial o motivo pelo qual esse evento biológico tem sido amplamente divulgado como uma “prova” de evolucionismo, haja vista seu importante papel na promoção de variações no código genético dos seres vivos. Nesse ponto, ao abordarmos “variabilidade genética”, é preciso lembrar que muitos “ataques” direcionados aos criacionistas ocorrem em virtude de nossa cosmovisão ter sido respaldada no passado (antes do advento da genética e dos conhecimentos sobre seleção natural), em uma visão fixista, na qual a vida criada por Deus era imutável.

Porém, essa ótica fixista foi sendo repensada e abandonada à medida que descobertas científicas, especialmente no ramo da genética, foram sendo reveladas. Com isso, a verdade é que a ideia da recombinação gênica revela um design ainda mais elaborado da criação de Deus, pois esse mecanismo é fundamental não apenas para permitir a sobrevivência dos seres vivos nos mais diversos ambientes, mas, especialmente, para garantir relevantes variações que lhes façam prosperar.

Compreendendo a biodiversidade

O conceito de diversidade biológica inicialmente esteve atrelado à quantidade de espécies que habitavam certo espaço geográfico. Entretanto, com o passar do tempo, a abundância dessas espécies no ambiente, a variação entre os organismos da mesma espécie, entre outros fatores, foram se somando ao conceito, promovendo profundas alterações. Assim, o conceito contemporâneo de biodiversidade visa a referir e integrar toda a variedade e variabilidade que encontramos em organismos vivos, nos seus diferentes níveis, e os ambientes nos quais estão inseridos.[1]

Convenção sobre Diversidade Biológica(CDB) define a biodiversidade em seu art. 2º, in verbis, como “a variabilidade de organismos vivos de todas as origens, compreendendo, dentre outros, os ecossistemas terrestres, marinhos e outros ecossistemas aquáticos e os complexos ecológicos de que fazem parte, compreendendo ainda a diversidade dentro de espécies, entre espécies e de ecossistemas”. Essa definição foi incorporada ao nosso ordenamento jurídico pelo Decreto n° 2.519 de 1998, que promulgou a CDB no Brasil, sendo também integralmente repetida no artigo 2º, III, da Lei n° 9.985 de 2000, que, entre outras providências, institui o Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza. O art. 2º, III, da Lei Brasileira n° 9.985/2000.[1]

Como surgiu toda essa biodiversidade?

A grande diversidade de seres vivos reflete-se nas variadas formas de reprodução dos organismos vivos: a reprodução assexuada e a reprodução sexuada. A reprodução assexuada é a forma mais simples de reprodução, envolvendo apenas um indivíduo, geralmente com mobilidade limitada. É uma forma de clonagem natural, pois na reprodução são gerados indivíduos idênticos ao organismo que os gerou.[2] No caso de organismos unicelulares, por exemplo, a reprodução é feita a partir da fissão da célula que se divide em duas, idênticas ao organismo progenitor. Em organismos pluricelulares também há reprodução assexuada, apesar de não ser a única forma de reprodução das espécies. Nesse tipo de reprodução, a única fonte de variabilidade é a mutação, que, por sinal, ocorre em frequências significativamente baixas.[3]

A reprodução sexuada, por sua vez, é muito mais complexa e requer um gasto maior de energia. Nesse modelo de reprodução, são necessários dois indivíduos de cada espécie: um produz o gameta masculino e o outro o gameta feminino (mesmo no caso de indivíduos que produzam os dois tipos de gametas, eles por si sós não os fecundam, havendo necessidade de um segundo indivíduo para que ocorra a fecundação). A união dos dois gametas dá origem a uma célula ovo que, a partir de um processo de divisão celular e diferenciação, origina um novo indivíduo.[2] Embora existam variadas formas de reprodução sexuada, é importante ressaltar que em todos os casos o indivíduo originado a partir da fusão dos gametas é diferente de seus progenitores.

Desse modo, a reprodução sexuada origina uma variabilidade maior nos indivíduos, por meio de combinações entre os caracteres cromossômicos maternos e paternos no processo chamado crossing-over. Esse mecanismo permite que os 23 pares de cromossomos paternos e maternos, na espécie humana, por exemplo, sejam separados em diferentes combinações, refletindo na possibilidade de mais de oito milhões de gametas diferentes.[3]

Entendendo o crossing-over

Durante o processo de produção de gametas, mais especificamente durante a meiose (com mais detalhes aqui) ocorre o que conhecemos como crossing-over. Os cromossomos homólogos trocam pedaços, gerando um cromossomo distinto daquele presente na célula-mãe.[3]

A importância desse fenômeno é a possibilidade do surgimento de novas combinações gênicas a cada indivíduo que nasce, fazendo com que, apesar das diferenças, os indivíduos e seus familiares possuam algumas semelhanças.


Essa imagem representa o modelo básico da divisão celular para a formação dos gametas parentais, nos quais se percebe a presença de recombinação gênica, tendo em vista os diferentes gametas formados ao final da divisão meiótica. Apesar de o crossing-over parecer ser um mecanismo simples, no qual os cromossomos simplesmente “cruzam suas perninhas” em pontos específicos (quiasmas) e trocam informações, é importante lembrar que os cromossomos são compostos por DNA, que contém vários genes, com sequências nucleotídicas específicas, perfeitamente posicionadas, e uma pequena alteração em uma dessas bases nitrogenadas pode levar a mutações muito prejudiciais ao organismo. Esse processo precisa ser tão perfeitamente guiado a pronto de formar gametas com código genético funcional.

Nesse contexto, acreditar que processos aleatórios não guiados possam produzir um genoma funcional parece contrariar princípios lógicos. Assim, muito mais coerente e lógico é entender que o genoma deve conter mecanismos biológicos que permitam induzir a variação a partir de dentro, criteriosamente planejados para promover a variabilidade genética funcional: a recombinação gênica.[4]

A recombinação gênica não é acidental

No modelo evolucionário padrão o conceito de alteração não direcionada é fundamental. Logicamente, alterações acidentais em um sistema complexo devem ser consistentemente prejudiciais em algum grau. Os criacionistas apontam isso enfatizando a implausibilidade dos acidentes na explicação da complexidade da vida.[4]

Deus projetou a meiose de uma forma que naturalmente tende a aumentar a diversidade. O processo todo é complexo e conduzido por enzimas específicas, como as endonucleases, por exemplo. Ainda, estudos têm demonstrado que uma variedade de fatores genéticos e epigenéticos influenciam grandemente esse mecanismo de crossing over.

O ponto aqui é que a natureza mutagênica da meiose parece fornecer um mecanismo plausível para induzir esse tipo de variação dentro de um período de criação. A exigência de enzimas específicas e o padrão não aleatório de mudança na recombinação meiótica sugere que ela poderia desempenhar um papel significativo na produção da diversidade genética útil observada.[4]

Conclusão

Biólogos criacionistas reconhecem que a diversidade biológica observada dentro dos tipos criados hoje não pode ser adequadamente explicada pelo simples “embaralhamento” de versões pré-existentes de genes (alelos) e erros “acidentais” que se acumulam dentro do genoma. Os diversos fatores envolvidos na recombinação gênica reforçam grandemente os pressupostos criacionistas de que a variabilidade genética dos seres vivos é mediada por mecanismos complexos e interativos, resultantes de um planejamento minucioso.

Em Gênesis 1, Deus instruiu Suas criaturas recém-criadas a “serem fecundas, multiplicarem-se e preencherem” a terra.

1. Para que eles fossem frutíferos, Deus deu a cada grupo distinto a capacidade de reproduzir uma nova geração do mesmo tipo. 

2. Para que eles se multiplicassem, Deus concedeu às criaturas a capacidade de produzir mais de um descendente a cada geração. 

3. E para que eles preenchessem, Deus os equipou com a capacidade de expressar variações de traços entre as gerações. Essas variações ajudam os indivíduos não apenas a sobreviver, mas a prosperar em diferentes ambientes.

Dessa forma, os indivíduos de uma geração podem ser menores ou maiores que os de outra geração. A cor da pelagem ou o tamanho, a forma ou o número de barbatanas, escamas, chifres, flores ou folhas também podem ser diferentes. Apesar de todas essas variações, cada geração mantém fielmente os principais atributos de seu tipo, como o plano corporal e os órgãos vitais integrados, mesmo depois das inúmeras gerações que surgiram e se foram nos milhares de anos desde a criação.

Quanto mais estudo, mais me impressiono com o design da vida projetado por Deus. Em Sua infinita sabedoria Ele muniu Suas criaturas com todos os mecanismos biológicos necessários para se adaptar – dentro dos limites de um tipo criado – de maneiras que lhes permitem ser pioneiras e preencher os ambientes, mesmo com as constantes mudanças da Terra. Cada ser vivente fornece inúmeras razões para nos maravilharmos com a genialidade da engenharia do Criador.

(Liziane Nunes Conrad Costa é formada em Ciências Biológicas com ênfase em Biotecnologia [UNIPAR], especialista em Morfofisiologia Animal [UFLA] e mestranda em Biociências e Saúde [UNIOESTE]. É diretora-presidente do Núcleo Cascavelense da SCB [Nuvel-SCB])

Referências:

[1] AMÂNCIO, Mônica Cibele; CALDAS, Ruy de Araujo. Biotecnologia no contexto da Convenção de Diversidade Biológica: análise da implementação do Art. 19 deste Acordo. Editora UFPR: Revista Desenvolvimento e Meio Ambiente, n. 22, p. 125-140, jul./dez. 2010.
[2] GARCIA, Sonia M. Lauer; FERNÁNDEZ, Casimiro G. Embriologia-3. Artmed Editora, p.14,15, 2009.
[3] NUSSBAUM, Robert. Thompson & Thompson genética médica. Elsevier Brasil, 2008.
[4]LIGHTNER, J. K. Meiotic recombination—designed for inducing genomic change. Journal of Creation, v. 27, n. 1, p. 7-10, 2013.
[5] Cole, F., Keeney, S. and Jasin, M., Preaching about the converted: how meiotic gene conversion influences genomic diversity, Annals of the New York Academy of Sciences 1267:95–102, 2012

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domingo, novembro 24, 2019

Homossexualidade: não devemos olhar só para os genes

Novas pesquisas sobre homossexualidade e genética precisam ser analisadas a partir de um olhar técnico. O que realmente há de sólido neste assunto?

Sempre que surge um novo estudo sobre o tema da homossexualidade associado à genética, muita especulação e notícias sensacionalistas são veiculadas. Muitas delas adotam, por vezes, um claro viés ideológico. Não foi diferente com o estudo Large-scale GWAS reveals insights into the genetic architecture of same-sex sexual behavior. O material foi publicado no prestigiado periódico Science no dia 29 de agosto desse ano. O estudo foi liderado pela cientista Andrea Ganna, e contou com a colaboração de pesquisadores das principais universidades do mundo (por exemplo Harvard, MIT e Cambridge). É uma pesquisa que demonstra metodologia robusta e um grupo amostral respeitável de quase 500 mil pessoas. É considerado, ainda, o maior estudo já realizado que se propôs a investigar a base genética da sexualidade humana.

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segunda-feira, agosto 05, 2019

Minotauros modernos?


Uma breve reflexão sobre o progresso das pesquisas com hibridização

Recentes notícias têm divulgado as pesquisas realizadas com embriões de animais híbridos com células-tronco humanas, tendo ficado conhecida uma hibridização entre humano e macaco. As pesquisas são realizadas em países orientais com o apoio de instituições europeias e norte-americanas. Qual o objetivo dessas pesquisas? Fazer com que os animais desenvolvam órgãos humanos que possam ser utilizados em transplantes para humanos, resolvendo, assim, a grande demanda existente por esses órgãos. Entretanto, existem pesquisadores que comentam estarem achando os experimentos mais interessantes que os próprios benefícios que poderiam ser obtidos.

Ao mesmo tempo, questões bioéticas são levantadas, como a possibilidade da transferência para humanos, através desses órgãos, de DNA viral presente unicamente em animais, causando novas doenças. Outra séria implicação ética é a possibilidade do desenvolvimento de um sistema nervoso central nesses animais a partir de células-tronco humanas.

Os dados científicos apontam fortemente que a mente humana é formada por meio da atividade do cérebro, o qual possui funções cognitivas especiais, como uma percepção racional única da própria existência, a interpretação do significado das emoções, inteligência e raciocínio muito elevados, capacidade excepcional para comportamentos como a moralidade, entre outros. Essas características funcionais do cérebro humano, desenvolvidas a partir de sua programação genética, formação estrutural e conexões neuronais químicas e elétricas trabalhando incessantemente, formam o que chamamos de consciência humana.

O que aconteceria se um desses animais desenvolvesse funções cognitivas semelhantes às humanas? Tente imaginar um ser com uma consciência semelhante à humana, mas no corpo de um macaco ou de um porco. Creio que poderíamos considerar como o auge das aberrações, e o Planeta dos Macacos poderia estar mais próximo do que se imaginava!

Para escapar das implicações éticas, os pesquisadores ressaltam que nenhum embrião é levado a mais de 14 dias de vida. Sendo assim, tempo insuficiente para o desenvolvimento de tecido nervoso. Relatam também que o material genético é editado para que os vírus não consigam passar para as células humanas nem as células-tronco se diferenciarem em tecido neural.

Ainda assim, tomando todos esses cuidados, precisamos lembrar que a biologia e a medicina não são ciências exatas, justamente por não conhecermos todas as variáveis envolvidas. E imprevistos podem, nesse caso, gerar as gravíssimas consequências mencionadas acima.

De todo modo, os cientistas reconhecem que para as pesquisas avançarem a qualquer momento terá que ser permitido o desenvolvimento completo do embrião. E o Japão acaba de fazer isso, liberando o nascimento desses seres híbridos.

Mesmo que as alegadas medidas de segurança continuem sendo seguidas e sejam funcionais, qual passo será tomado quando se obtiver sucesso em produzir os órgãos atualmente desejados? Afinal, células-tronco neurais humanas já vêm sendo enxertadas no cérebro de roedores em pesquisas sobre regeneração cerebral.

Izpisúa, um dos principais pesquisadores nessa área, relata que “a história nos mostra repetidas vezes que, com o tempo, nossos parâmetros éticos e morais mudam e se transformam, como o nosso DNA, e o que ontem era eticamente inaceitável, se isso realmente significar um avanço para o progresso da humanidade, hoje já é parte essencial de nossas vidas”.

A cosmovisão criacionista não compactua com o mesmo ponto de vista do pesquisador mencionado acima. Criacionistas não só acreditam, como possuem evidências científicas de que existe um padrão moral universal e imutável. E se o progresso científico esbarra nesses princípios, é a metodologia científica que deve mudar e se adaptar aos padrões morais, e não o oposto. Criacionistas sabem também que pesquisas antiéticas não serão suficientes para salvar a humanidade, mas que essa salvação vem por meio dAquele que lá no Gênesis já avisou que pisaria na cabeça da serpente.

(Roberto Lenz Betz é médico neurologista e atual diretor do Núcleo Curitibano da Sociedade Criacionista Brasileira)


quinta-feira, agosto 01, 2019

Japão aprova nascimento de embriões híbridos de humanos e animais


O Japão se tornou o primeiro país do mundo a permitir o nascimento de embriões híbridos de humanos e animais para a criação de órgãos humanos. Especialistas do Ministério da Ciência japonês aprovaram a proposta de um experimento nessa direção apresentada pelo pesquisador Hiromitsu Nakauchi, da Universidade de Tóquio. Nakauchi pretende cultivar células-tronco humanas em embriões de camundongos, ratos e porcos e depois transplantar esse embrião em outro animal. Com a técnica, o pesquisador espera eventualmente desenvolver órgãos humanos completos que podem ser usados em transplantes. Em março, o Japão havia suspendido a proibição ao desenvolvimento, por mais de 14 dias, de embriões híbridos de humanos e animais. A medida também colocou fim ao impedimento de transplantar órgãos desenvolvidos em embriões de animais para outros animais.

Pesquisas envolvendo o cultivo de células humanas em embriões de animais têm sido realizadas em vários países, como os Estados Unidos. No entanto, nenhum desses embriões chegou a se desenvolver até o nascimento.

A autorização concedida pelo Japão é alvo de críticas. Especialistas em bioética dizem que a pesquisa pode ter consequências inesperadas se algumas células humanas forem transferidas para o cérebro de um animal. Nakauchi, contudo, afirmou à revista científica Nature que as intervenções são destinadas a afetar apenas o órgão que ele planeja desenvolver no embrião animal.

Em 2017, o pesquisador conseguiu curar um rato diabético ao desenvolver um pâncreas saudável em um embrião de rato e depois transplantá-lo para o rato doente.

Camundongos, ratos e porcos não são os melhores hospedeiros para o desenvolvimento de órgãos humanos devido à grande distância genética entre as espécies. Nakauchi, porém, espera que sua pesquisa contribua para que a ciência entenda melhor essa questão, além de determinar o que limita o desenvolvimento de células humanas em animais.

O sinal verde ao projeto já foi dado. Mas provavelmente só em agosto um grupo de especialistas do Ministério da Ciência do Japão deve decidir quais experimentos em detalhes serão aprovados

quarta-feira, julho 31, 2019

Cientistas espanhóis criam ser híbrido de humano e macaco


A equipe do pesquisador Juan Carlos Izpisúa conseguiu criar pela primeira vez uma quimera – um ser híbrido – entre humano e macaco num laboratório da China, dando um importante passo para seu objetivo final de transformar animais de outras espécies em fábricas de órgãos para transplantes, segundo confirma ao El País sua colaboradora Estrella Núñez, bióloga e vice-reitora de pesquisa da Universidade Católica de Murcia (UCAM). As quimeras, segundo a mitologia grega, eram monstros com ventre de cabra e cauda de dragão, capazes de cuspir fogo pelas ventas de sua cabeça de leão. As quimeras científicas são menos grotescas. O grupo de Izpisúa, distribuído entre o Instituto Salk dos EUA e a UCAM, modificou geneticamente os embriões de macaco para desativar genes essenciais na formação de seus órgãos. Em seguida, os cientistas injetaram células humanas capazes de gerar qualquer tipo de tecido. O resultado é uma quimera de macaco com células humanas, que não chegou a nascer, já que os pesquisadores interromperam a gestação. O experimento foi realizado na China para evitar obstáculos legais em outros países.

“Os resultados são muito promissores”, afirma Estrella Núñez. Os autores não deram mais detalhes porque estão à espera de publicá-los em uma prestigiosa revista científica internacional. “Na UCAM e no Instituto Salk já não estamos buscando só avançar e continuar fazendo experimentos com células humanas e de roedores e porcos, mas também com primatas não humanos”, explica Izpisúa, acrescentando que a Espanha é pioneira e líder mundial nesse tipo de pesquisas.

Izpisúa, nascido em Hellín (Albacete, centro-leste da Espanha) em 1960, recorda que sua equipe já fez em 2017 “o primeiro experimento do mundo de quimeras entre humanos e porcos”, embora com menos sucesso. “As células humanas não pegaram. Vimos que contribuíam muito pouco [para o desenvolvimento do embrião]: uma célula humana para cada 100 mil de porco”, explica o veterinário argentino Pablo Ross, pesquisador da Universidade da Califórnia em Davis e coautor daquele experimento.

A equipe de Izpisúa já havia conseguido, porém, criar quimeras entre espécies mais semelhantes entre si, como o camundongo e o rato, cujo grau de semelhança é cinco vezes maior que entre humanos e porcos. Também em 2017, os pesquisadores utilizaram a revolucionária técnica de edição genética CRISPR para desativar genes de embriões de camundongo que são fundamentais para o desenvolvimento do coração, olhos e pâncreas. Então, introduziram células-tronco de rato, capazes de gerar esses órgãos. O resultado foi uma série de embriões-quimera de rato e camundongo, cuja gestação também foi abortada pelos pesquisadores, seguindo o consenso internacional sobre experimentos desse tipo.

O médico Ángel Raya, diretor do Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona, recorda as “barreiras éticas” que experiências com quimeras enfrentam. “O que acontece se as células-tronco escapam e formam neurônios humanos no cérebro do animal? Terá consciência? E o que ocorre se essas células pluripotentes se diferenciarem em espermatozoides?”, exemplifica Raya. Estrella Núñez afirma que a equipe de Izpisúa “habilitou mecanismos para que as células humanas se autodestruam caso migrem para o cérebro”.

Para evitar esses entraves éticos, conforme relata Raya, a comunidade científica tradicionalmente estabeleceu “uma linha vermelha de 14 dias” de gestação, tempo insuficiente para que se desenvolva o sistema nervoso central humano. Antes desses 14 dias, os embriões quiméricos são eliminados. “A gestação não é levada a termo em nenhuma hipótese”, confirma Núñez. [...]

A ciência não é algo em que se possa colocar portas. Os caminhos da ciência levam a ramificações que você nunca teria imaginado. Apesar de que talvez não consigamos chegar a obter órgãos para transplantes, se não passássemos por aqui não haveria um avanço na ciência”, diz. [...]

No ano passado uma equipe da Universidade de Munique conseguiu que dois macacos sobrevivessem por mais de seis meses com corações de porcos transplantados. “Não vejo por que não seja possível fazer engenharia para tornar mais compatível o desenvolvimento de tecidos humanos em porcos”, argumenta o pesquisador, hoje na Universidade Pompeu Fabra, em Barcelona.

O próprio Izpisúa convidou a abrir a mente em uma entrevista a este jornal em 2017: “A história nos mostra repetidas vezes que, com o tempo, nossos parâmetros éticos e morais mudam e se transformam, como o nosso DNA, e o que ontem era eticamente inaceitável, se isso realmente significar um avanço para o progresso da humanidade, hoje já é parte essencial de nossas vidas.”

O biólogo japonês Hiromitsu Nakauchi, pioneiro em 2010 da geração de quimeras entre camundongo e rato, acredita que em algum momento teremos que pular as linhas vermelhas que existiram até agora, como a interrupção da gravidez. “Até agora, as células humanas não sobreviveram em embriões de animais. No entanto, o objetivo de nossa pesquisa é fazer com que células humanas sobrevivam e contribuam para a formação de quimeras. Portanto, com o tempo precisaremos levar as gestações a termo”, diz Nakauchi, que tem um pé em Stanford e outro na Universidade de Tóquio.

Em março, o Japão mudou a lei que proibia esse tipo de experimentos para além do 14º dia de gestação e que também vetava a transferência de embriões para o útero de uma fêmea animal, de acordo com a revista científica Nature. A mudança de critérios do governo japonês significa dar luz verde ao nascimento de animais com células humanas.


sexta-feira, outubro 26, 2018

Imprinting genético: até o embrião sabe o papel diferente de pai e mãe


Não costumo escrever sobre assuntos biológicos, mas esse me chamou atenção. Há pouco mais de dez dias, vi um artigo com o seguinte título em um site nacional: “Camundongos do mesmo sexo geram filhotes por meio de edição genética”, baseado no artigo “Generation of bimaternal and bipateral mice from hypomethylated haploid ESCs with imprinting region deletions” (Cell Stem Cell). No artigo, os cientistas contam que conseguiram, graças à manipulação genética, fazer um embrião de camundongo se desenvolver a partir de dois conjuntos genômicos provenientes de indivíduos do mesmo sexo; nesse caso duas fêmeas de camundongo. No entanto, isso não poderia ocorrer a não ser com uma edição genética de ponta.

Para entender melhor, analisemos a fecundação humana. Nela, um conjunto genômico de 23 cromossomos e outro de 23 cromossomos devem se juntar para haver formação de um zigoto e posterior embrião com 46 cromossomos, 46 XX ou 46 XY. Algumas variações são possíveis, naturalmente, e acarretam algumas síndromes de origem genética, como 45,X0 (síndrome de Turner), 47,XXouXY +21 (síndrome de Down), 47, XXY (Kleinefelter), entre outras.

Em relação aos gametas, o espermatozoide carrega 22 cromossomos autossômicos e um sexual podendo ser ele X ou Y. E o óvulo irá carregar 22 cromossomos autossômicos e um sexual, esse sendo sempre X. A combinação de um espermatozoide com um óvulo acarreta na formação de um indivíduo 46 XX ou 46 XY.

Assim, na teoria, poderia se obter o mesmo resultado combinando dois óvulos, tendo uma combinação 46 XX, o que acarretaria em um indivíduo feminino. Ou combinar dentro de um óvulo dois pró-núcleos provenientes de espermatozoides, acarretando indivíduos 46 XX ou 46 XY (46 YY seria inviável).

A questão é: Por que isso não ocorre naturalmente ou em uma fecundação in vitro?

Porque no momento da fecundação em mamíferos placentários, para que o padrão de metilação do DNA seja transmitido aos descendentes, é necessário que ele seja estabelecido nos gametas, durante a gametogênese. Ou seja, o zigoto recém-formado sabe quais conjuntos gênicos foram herdados do pai (sexo masculino) e quais conjuntos gênicos são herdados da mãe, sexo feminino, para assim continuar seu desenvolvimento. É como uma etiqueta ou impressão genômica (imprinting genético). Portanto, o reconhecimento e a manutenção de impressões são muito importantes na reprogramação do genoma. Ao reconhecer que os dois conjuntos genômicos são provenientes do mesmo sexo, o desenvolvimento do embrião é interrompido.

A última etapa do ciclo de vida da impressão é o apagamento das impressões epigenéticas nas células germinativas primordiais, e isso garante o estabelecimento da impressão dependente do sexo em estágios posteriores do desenvolvimento. Ou seja, o embrião descarta as etiquetas de pai e mãe de seus cromossomos e coloca sua etiqueta ou impressão própria. Portanto, os genes “etiquetados” sofrem desmetilação do DNA nas células germinativas primordiais, e o padrão de metilação específico da origem parental volta a ser restabelecido durante a gametogênese, no gameta maduro. Assim funciona a natureza e é como ela foi criada: os sexos sendo determinados biologicamente não somente pela presença dos cromossomos sexuais, mas em todo um conjunto genômico por uma marcação “invisível” reconhecida pelo próprio embrião, no qual também etiquetará seu sexo em seus clusters de genes.

Mas, voltando ao artigo, como os cientistas então conseguiram “ludibriar” o embrião? Os pesquisadores, usando tecnologia de edição genética, excluíram três conjuntos de impressões genéticas de um gameta feminino e juntaram com uma célula-tronco embrionária. Assim, para torná-los compatíveis, os fragmentos de DNA que carregavam os conjuntos gênicos “etiquetados” foram deletados para tornar os filhotes viáveis. No caso de descendentes de ratos fêmeas, dos 210 embriões, 14% sobreviveram e se tornaram adultos normais e até férteis. Já no caso de embriões provenientes exclusivamente de ratos machos, os filhotes nasceram debilitados e toda a ninhada morreu em dois dias.

E assim, mesmo com um resultado longe de ser um sucesso em termos de viabilidade desses indivíduos, com esse artigo são geradas as especulações de testes semelhantes com outras espécies, inclusive a humana. “Mas há uma expectativa grande em torno das possibilidades de levar essas técnicas para outros animais, até um dia chegar aos seres humanos. Essa pesquisa mostra o que é possível”, afirma Wei Li, pesquisador do mesmo instituto.

Outros pesquisadores renomados também falaram sobre essa possibilidade: “O risco de anomalias severas é elevado demais, e levaria anos de pesquisas em vários modelos animais para compreender plenamente como fazê-lo de modo seguro”, afirmou o especialista em células-tronco Dusko Ilic, do King’s College de Londres.

O que se destaca é que, naturalmente, a vida humana é proveniente da junção de um indivíduo masculino e um feminino, sendo que o próprio embrião identifica por meio de mecanismo epigenéticos diferenças funcionais entre os genomas paterno e materno, mas o ser humano não aceita esta condição idealizada há muito tempo: “Por essa razão, o homem deixará pai e mãe e se unirá à sua mulher, e eles se tornarão uma só carne” (Gênesis 2:24).

(Tiago Moreti é biólogo e mestre em Biotecnologia)

quinta-feira, outubro 18, 2018

Mutações aumentam a informação genética?

Mutação é toda e qualquer alteração do material genético, não importando se estas ocorrem nas células somáticas ou em células germinativas (Junker e Scherer, 2002). Porém, para os processos evolutivos, mutações importantes são apenas as que alteram o material genético de células germinativas e suas células precursoras, isto porque apenas estas são transmitidas hereditariamente à geração seguinte. Mas qual é o papel que ela desempenharia no processo de macroevolução? Uma das premissas evolucionárias é a de que alguns mecanismos evolutivos, tais como a seleção natural agindo sobre mutações aleatórias, recombinação genética e duplicações gênicas produziriam variação alélica e, consequentemente, aumento de informação genética ao longo do tempo. Será que essa ideia ainda se mantém à luz dos atuais dados científicos?
Fato é que desde a “redescoberta” das leis de Mendel, por Hugo de Vries e colaboradores (Moore, 2004), no início do século 20, que então deu origem à síntese evolutiva moderna ou neodarwinismo, o DNA sempre se demonstrou incompatível com essa hipótese que defende que a vida é fruto de causas exclusivamente naturais.
Por outro lado, cientistas tedeístas e criacionistas entendem que a ideia de que mutações genéticas, quando combinadas com o processo de seleção natural, promoveriam a “evolução” – geralmente usada como sinônimo de macroevolução – é um atestado de ignorância em seu sentido literal de, ou desconhecer alguns fatos fundamentais sobre este assunto ou ignorar os dados.

domingo, setembro 16, 2018

Temos um ancestral comum ou um designer comum?

Olhando para os traços surreais de muitas pinturas, alguns conseguem enxergar o pincel do Pablo Picasso entre centenas de outras obras. O pintor tem uma linha artística bem definida e por meio deste design único do artista espanhol conseguimos reconhecer o traço dele. Segundo alguns darwinistas, uma das provas da ancestralidade comum entre humanos e símios são as similaridades na aparência. Detalhes de homologia seriam uma evidência de que em algum ponto do passado teríamos tido o mesmo ancestral.
Comparação entre um homem e o chimpanzé sem pêlos Jambo, que vive no Twycross Zoo, no Reino Unido
Recebemos uma foto em nossa redação tirada no jardim zoológico de Twycross, na qual é retratado um chipanzé que perdeu os pêlos com músculos visivelmente parecidos com músculos humanos. Segundo o leitor, seria uma evidência evolutiva.

A simples aparência não constitui argumento a favor de nada. Dessa forma, podemos inferir que as semelhanças existentes na natureza só apontam para um projetista que utiliza mecanismos semelhantes para construir obras diferentes. Semelhanças são fortes evidências de um projetista comum que usa uma plataforma de base funcional para desenvolver seus projetos a partir dela.

A similaridade (homologia) não é evidência de ancestralidade comum (evolução) contra um designer comum (criação). Pense em um carro Porsche e um Volkswagen Beetle. Ambos têm motores de quatro cilindros, planos horizontalmente opostos, arrefecidos a ar na suspensão traseira independente, duas portas, porta-malas na frente e muitas outras semelhanças (homologias). Por que esses dois carros muito diferentes têm tantas semelhanças? Porque eles tinham o mesmo designer! Se a semelhança é morfológica (aparência) ou bioquímica, não há nenhuma consequência para a falta de lógica nesse argumento para a evolução.

Se os seres humanos fossem completamente diferentes de todas as outras coisas vivas, ou se todos os seres vivos fossem completamente diferentes, isso revelaria o Criador para nós? Não! Nós logicamente pensamos que deve haver muitos criadores em vez de um. A unidade da criação é testemunho do Único e Verdadeiro Deus que fez tudo. Veja o que diz  Romanos 1:18-23:

"Porque do céu se manifesta a ira de Deus sobre toda a impiedade e injustiça dos homens, que detêm a verdade em injustiça. Porquanto o que de Deus se pode conhecer neles se manifesta, porque Deus lho manifestou. Porque as Suas coisas invisíveis, desde a criação do mundo, tanto o Seu eterno poder, como a Sua divindade, se entendem, e claramente se veem pelas coisas que estão criadas, para que eles fiquem inescusáveis. Porquanto, tendo conhecido a Deus, não O glorificaram como Deus, nem Lhe deram graças, antes em seus discursos se desvaneceram, e o seu coração insensato se obscureceu. Dizendo-se sábios, tornaram-se loucos. E mudaram a glória do Deus incorruptível em semelhança da imagem de homem corruptível, e de aves, e de quadrúpedes, e de répteis."

Sabemos que o DNA nas células contém grande parte da informação necessária para o desenvolvimento de um organismo. Em outras palavras, se dois organismos parecem semelhantes, esperaríamos que houvesse alguma similaridade também em seu DNA. O DNA de uma vaca e uma baleia, dois mamíferos, deveria ser mais parecidos com o DNA de uma vaca e uma bactéria. Se não fosse assim, então toda a ideia de que o DNA fosse o portador de informações nos seres vivos teria que ser questionada. Da mesma forma, humanos e macacos têm muitas semelhanças morfológicas; então esperamos que haja semelhanças em seu DNA. De todos os animais, os chimpanzés são mais parecidos com os humanos,[1]  portanto, esperaríamos que o DNA deles fosse mais parecido com o DNA humano.

Certas capacidades bioquímicas são comuns a todos os seres vivos, de modo que existe um grau de similaridade entre o DNA da levedura, por exemplo, e o dos humanos. Como as células humanas podem fazer muitas das coisas que a levedura pode fazer, nós compartilhamos semelhanças nas sequências de DNA que codificam as enzimas que fazem o mesmo trabalho em ambos os tipos de células. Algumas das sequências, por exemplo, aquelas que codificam as proteínas do MHC (Major Histocompatibility Complex), são quase idênticas.

Esse argumento é pobre e com várias complicações do ponto de vista darwinista. Os porcos compartilham uma série de características que os assemelham surpreendentemente aos humanos. Por exemplo, ambos temos peles sem pelos,  uma espessa camada de gordura subcutânea, olhos claros, narizes salientes e cílios pesados. Partes da pele dos porcos e de suas válvulas cardíacas podem ser usadas em pesquisas médicas por causa de sua semelhança com o corpo humano. Alunos de Medicina Humana frequentemente praticam sutura em patas de porcos. O polvo tem os olhos com um grau alto de similaridade com o olho humano. Até cientistas têm alegado que o ser humano compartilha 50% de seus genes com as bananas.[2] Nessa linha de pensamento, não podemos dizer que somos ancestrais de uma vasta quantidade de animais nem podemos explicar o surgimento de certas “coincidências”. 
Olho de um porco, mostrando a semelhança com humanos
As semelhanças entre humanos e outros mamíferos são grandes, somos todos baseados em carbono, água, todos temos ossos, todos nós temos músculos, todos temos dentes, olhos, nariz, pulmões, coração, cabelo, glândulas mamárias (seios, portanto, mamíferos), todas as fêmeas produzem leite. Cães e lobos são 99% o mesmo animal. Um chihuahua é geneticamente idêntico a um grande dinamarquês e mesmo assim a aparência deles não indica similaridade.

(Alexandre Kretzschmar)

Referências:
[1] However, Jeffrey Swartz, an evolutionary anthropologist at the University of Pittsburg, maintains that man is closer to orangutans in gross morphology. Acts and Facts, 16(5):5, 1987.
[2] Robert McCredie May, citado por Coglan A, Boyce N. “The End of the Beginning: The first draft of the human genome signals a new era for humanity.” New Scientist magazine (1 Jul 2000), 167:5.