Rebobinando a Evolução- Ressucitando Dinos

“Rebobinando a evolução Avanços na genômica e no estudo da evolução do desenvolvimento já permitem aos cientistas sonhar em ressuscitar os dinossauros, usando o DNA das aves com o modelo Philip Cohen da “New Scientist” Esse filme eu já vi”. Essa poderia ser a reação que você esperaria caso sugerisse trazer os dinossauros de volta à vida. Afinal,Michael Crichton já teve a idéia em "Jurassic Park". Hoje ela parece até antiquada. Além disso, os inocentes cientistas de Crichton geraram seus lagartões a partir de DNA fossilizado emâmbar. A maioria dos especialistas do mundo real afirma que a molécula é frágil demais para que um autêntico DNA de Dino sobrevivesse até hoje. Então, toda a idéia de ressuscitar dinossauros é um despropósito. Não é? Talvez não.

Há outra fonte de DNA de dinossauro-ainda que modificada por milênios de evolução. Aves modernas são os parentes vivos mais próximos dos grandes répteis. Alguns diriam inclusive que, taxonomicamente, aves são dinossauros. Então, segue o raciocínio, pegue um pouco de DNA de ave, deixe a evolução trabalhar nele por algum tempo -de marcha à ré- e você poderia terminar com o rascunho de um dinossauro. Basta tomar emprestados alguns truques da indústria biotecnológica e um ovo ou dois de uma granja local. E chocar a criatura. Ainda em dúvida? Bom, alguns anos atrás muita gente também estava. Mas o sucesso de um pequeno grupo de pioneiros que recriaram genes antigos e devolveram a cobras e galinhas rudimentos de suas patas e seus dentes, há muito desaparecidos, está começando a convencer os céticos. "A tecnologia estará aí", diz David Stern,um biólogo evolutivo da Universidade Princeton, nos EUA. "As coisas estão acontecendo bem rápido agora." Há apenas dois anos, Stern previu que os cientistas levariam dois séculos para reconstruir um dino. "Agora eu diria algo em torno de 60 a 100 anos."Voltar atrás para acelerar a pesquisa que pode tornar possível essa ressurreição vem da fusão entre dois campos novos: a evolução do desenvolvimento ea genômica comparativa.

Essa parceria científica, no entanto, não tem os dinossauros em foco. A principal razão pela qual os cientistas querem rebobinar a evolução é a vontade de fazê-la acelerar. Afinal, a evolução tem manipulado genes para resolver problemas por centenas de milhares de anos. Por que os engenheiros genéticos de hoje precisariam reinventar a roda tentando reconstruir membros amputados, por exemplo, se eles podem simplesmente imitar a "mãe natureza"? Até agora, ninguém se alistou naquilo que poderia ser chamado de Projeto Frango Jurássico. Mas ele certamente está sendo discutido e suas bases já foram lançadas. Um pequeno quadro de cientistas começou a recuperar dados genômicos há muito perdidos. Assim como linguistas podem reconstruir línguas mortas só olhando para asraízes das línguas modernas, os geneticistas também podem inferir com que se pareciam os genes antigos, comparando os genomasde descendentes que têm um ancestral comum, diz Steven Benner,da Universidade de Flórida em Gainesville, EUA. A equipe deBenner recentemente reconstruiu um gene que residia numa levedura do Cretáceo, uma contemporânea do Tyrannosaurus rexde 70 milhões de anos. A maior habilidade da levedura da cerveja, a Saccharomices cerevisae, é a sua habilidade de fermentar açúcares em álcool com a ajuda da enzima álcool dehidrogenase (ADH). A levedura tem várias versões desse gene,todas derivadas de uma única cópia ancestral. A equipe de Benner as comparou com sequências de ADH de leveduras parecidas e acabou achando a sequência do ancestral comum. Os cientistas deram vida a essa sequência, usando ferramentas de engenharia genética para criar o gene e produzir a antiga enzima pela primeira vez desde o tempo dos dinossauros. Ao testar seuspoderes bioquímicos, uma surpresa: descobriram que a enzima consumia o álcool no lugar de criá-lo. A levedura agiu não comoum cervejeiro, mas como um beberrão. A mesma abordagem poderia ser usada para derivar um genoma de dinossauro com aajuda das aves modernas. Comparar os genomas de diferentes espécies de aves poderia levar a um ancestral, o genoma dinossauriano. Recrie o genoma e o resto é moleza. Insira um genoma sintético de, digamos, um tiranossauro num ovo de ave do tamanho certo e um tiranossauro novo em folha deverá a parecer depois de um tempo. É claro, remontar genomas inteiros seria um desafio muito maior do que recuperar genes isolados. Isso poderia envolver mais de 30 mil genes e milhares de mudanças individuais.

Mesmo humanos e chimpanzés, que compartilham 97% do DNA, têm cerca de 90 milhões de diferenças em seu genoma-e você poderia esperar um número bem maior entre um frango e um dinossauro. Mas o seqüenciamento genômico e a bioinformática estão avançando em um ritmo tal que, daqui a um século, poderia ser possível desvendar o genoma de várias espécies-chave no sábado e terminar a análise genética no domingo de manhã. Dino genérico Isso nos deixaria mais próximos do T. rex, mas nem tanto, diz John Gatesy, da Universidade da Califórnia em Riverside. O ancestral comum dos pássaros atuais seria uma criatura mais parecida com um pássaro do que com um dos monstros gigantes que povoam nosso imaginário. Você poderia tentar trazer para acomparação os segundos parentes mais próximos dos dinossauros, os crocodilos, mas o ancestral comum de crocodilos e aves viveu há 250 milhões de anos-antes dos dinossauros aparecerem. Portanto, esse tipo de estudo genético atingiria qualquer uma das pontas, mas o que se quer é o meio. "Você teria de fazer um monte de chutes calibrados", afirma Gatesy. De qualquer modo, salvar até uns poucos genes jurássicos poderia fornecer informações importantes. Por exemplo, a maioria dos especialistas está convencida de que os dinossauros tinham sangue quente, mas a questão ainda é controversa. Estude a tolerância ao calor de algumas enzimas e o debate poderia acabar. De fato, os cientistas reconhecem que a maioria dos genes que formam um frango seria funcionalmente intercambiável com seus similares dinossaurianos.

Uma das revelações da biologia do desenvolvimento na última década é o impressionante ponto até o qual o mesmo gene pode executar a mesma função numa grande variedade de organismos. Os exemplos clássicos são os genes que estabelecem o arcabouço geral da estrutura do organismo-cabeça, corpo e cauda. Organismos tão diversos quanto vermes, moscas e peixes têm versões desses genes, e elas parecem ser intercambiáveis. Transfira o gene humano para uma mosca, por exemplo, e a coisa funciona do mesmo jeito. A semelhança entre os genomas provavelmente vai mais fundo ainda. Conjuntos de genes geralmente trabalham em equipe para conseguir os mesmos resultados numa enorme variedade de espécies, implicando que esses circuitos moleculares foram estabelecidos muito cedo na evolução. No desenvolvimento dos membros de todos os vertebrados, por exemplo, duas proteínas, conhecidas como “sonic hedgehog" [“em alusão ao porco-espinho do videogame” e fator de crescimento de fibroblasto, ajudam a promover o crescimento dos membros no embrião por meio da ativação de uma rede de genes. "Eu nunca vi um triceratops", diz Cliff Tabin, da Universidade Harvard, "mas essas mesmas moléculas construíram seus membros.” Mas identificar os genes de desenvolvimento é provavelmente aparte fácil. Muito mais duro será encontrar as várias sequênciasque os ligam e desligam nos momentos certos durante o desenvolvimento do embrião. Em tese, deveria ser possível reconstruir esses interruptores regulatórios do mesmo jeito que os próprios genes. Mas, devido ao fato de as regiões regulatórias estarem geralmente enterradas em DNA não-funcional, ou DNA “lixo", os biólogos já têm tido problemas demais só para encontrá-las. Poderia ser esse o beco sem saída para o Projeto Frango Jurássico. Quando os cientistas tentarem reconstruir o genoma de um dinossauro, poderão chegar ao ponto em que simplesmente não se sabe como os genes são regulados em regiões importantes. Algumas regiões reguladoras evoluem tão rápido que terão sido reescritas várias vezes desde o Cretáceo, tornando impossível refazer a original.

Para cobrir os buracos, os biólogos precisarão saber como esses genes contribuem para cada tecido no organismo em desenvolvimento e então construir regiões regulatórias adequadas para cada um deles do nada. "Isso écomplexo demais para entender completamente, mesmo num animal vivo", diz Jeremy Gibson-Brown, da Universidade Washington em St. Louis. Pior, um dado gene pode ser usado para várias tarefas diferentes no desenvolvimento do animal, trazendo dores de cabeça adicionais a eventuais designers de dinossauros. "Ajuste a regulação genética de um tecido e você estará correndo o risco de estragar outro. Eu não acho isso nada realista", diz Tabin. Mas os otimistas contra-argumentam que aquelas que aparentam serem diferenças fundamentais entre uma espécie e outra às vezes podem ser removidas com uma facilidade surpreendente. Em um exemplo chocante, Cheng-Ming Chong e seus colegas, da Universidade do Sul da Califórnia em Los Angeles, conseguiram fazer um bico de frango desenvolver brotos de dentes, uma estrutura que os ancestrais das aves perderam há 60 milhões de anos. Tudo de que eles precisaram fazer para apagar anos de evolução foi colocar contas embebidas em fator de crescimento de fibroblasto na boca do embrião. Os pesquisadores também restauraram parcialmente pernas de serpentes e olhos de peixes cegos de caverna com facilidade semelhante. "Em alguns casos, esses antigos circuitos provavelmente ainda estão lá", diz Martinson, da Universidade de Reading, Reino Unido. "Tudo o que precisamos fazer é plugá-los." Desplumar um circuito acrescentado durante a evolução parece mais fácil ainda. Penas, por exemplo, é uma elaboração das escamas, então livrar-se delas odiá-las durante alguma fase do desenvolvimento do embrião não deveria ser muito difícil, diz Chong, que também estuda a evolução das penas. De fato, cientistas estudando os genes estruturais dos mamíferos descobriram que desativar alguns de lesem ratos fazia com que os roedores desenvolvessem uma coluna vertebral parecida com a de seus ancestrais que viveram há mais de 200 milhões de anos.

Então não deveria ser complicado cria rum frango escamoso e com dentes. E algumas das outras mudanças necessárias para produzir um dinossauro podem ser ainda mais simples. Em um experimento notável, os especialistas sem biomecânico Matthew Carrão, da Universidade do Estado de Nova York em Stony Brook, e Andrew Biewener, da Universidade Harvard, anexaram caudas metálicas a pintinhos. A idéia era verificar se a redistribuição de peso e torção faria com que eles ficassem mais eretos, resultando em um fêmur mais afilado, semelhante ao de um dinossauro. Sob um aspecto o experimento foi um fiasco total: em vez de ficarem eretos, os pintinhos resolveram o problema do peso extra ficando ainda mais curvados para baixo. Mas isso de fato afetou seus ossos-eles ficaram menos parecidos com os de um dinossauro. "O corpo pode estar fazendo um monte de adaptações a poucas mudanças genéticas", diz Biewener.Produto genérico. Se os engenheiros de dinossauro algum dia conseguirem voltar o relógio, no entanto, mesmo os mais otimistas dizem que a melhor coisa que sairia do ovo seria uma espécie de "dinossauro genérico". Detalhes demais foram perdidos no caminho para que se possa recriar fielmente uma espécie particular. E detalhes como cor de pele e comportamento, perdidos há muito no registro fóssil,teriam essencialmente de ser reinventados. Mas talvez com um bom trabalho de funilaria -alongar garras, esticar pescoços ou aumentar o tamanho do corpo- fosse finalmente possível criar “dinossauros" realistas o bastante para os sonhos (ou pesadelos) de qualquer um. As verdadeiras barreiras ao Projeto Frango Jurássico, de fato, podem ser mais éticas do que científicas. Se pudermos reavivar os dinossauros, por que não voltar também o relógio da evolução humana, transformando um chimpanzé numa espécie de australopiteco, por exemplo? "Se algo é possível, então alguém vai tentar fazê-lo um dia", diz Stern. "Podemos estará meio século ou um século de ver isso acontecer e precisamos desse tempo para pensar em todas as implicações éticas", afirma pesquisador. Outras perguntas também se colocam.

Deveríamos reparar séculos de danos ambientais trazendo de volta espécies extintas pela ação humana? Qual seria o impacto ambiental se esses animais escapassem ou fossem soltos? Algumas dessas dúvidas já estão sendo levantadas pela controvérsia sobre os alimentos transgênicos e sobre os planos de clonar espécies raras ou extintas. O Projeto Frango Jurássico empurra esses limites para muito mais longe. Mas, devido à sua importância, a revolução na evolução do desenvolvimento e na genômica não depende de ter um tiranossauro no final do arco-íris. "Se você olhasse para o avião dos irmãos Wright, pareceria claro que haveria jatos algum dia", diz Rudolph Ralf, da Universidade de Indiana. Agora mesmo, ele admite ter apenas uma visão muito embaralhada do que o futuro promete. "Mas acredito que a quantidade de engenharia genética que é possível fazer será capaz de igualar qualquer delírio de ficção científica", afirma.Cientistas temem que, se for possível reavivar um dinossauro, alguém possa transformar um chimpanzé num australopiteco. A evolução dá um ajuda. Os cientistas consideram que, uma vez que saibamos como a evolução vem manipulando alterações genéticas para controlar o desenvolvimento, será possível emprestar essas técnicas para redesenhar não só animais como plantas. Mais ainda, pesquisadores da área médica que sabem como alongar um membro, tornar uma cabeça menor ou alterar o formato do coração poderão, um dia, usar esse conhecimento para diagnosticar e corrigir defeitos que resultem do funcionamento incorreto dos mesmos genes. E equipados com uma profunda compreensão de como os genes e as células colaboram para criar partes do corpo, médicos terão uma chance melhor de recriar um membro danificado ou perdido, rejuvenescer joelhos com artrite, desentupir artérias bloqueadas ou fazer com que células humanas se transformem em órgãos para transplante no laboratório. Alguns biólogos evolucionistas vão ainda mais longe. Jeremy Gibson, da Universidade Washington em St. Louis, e Ilya Ruvinsky, da Universidade Harvard, estudam eventos genéticos que levaram ao surgimento dos vertebrados.