Pequenos mas resistentes, os tardígrados são os campeões da longevidade e da sobrevivência em condições extremas. Alguns desses "superpoderes", que possuem graças a genes exclusivos de sua espécie, agora poderiam ser transferíveis para outras espécies por meio de modificação genética. Um estudo publicado na
Science Advances que revoluciona o estudo do envelhecimento.
Os tardígrados são animais microscópicos que vivem em todos os ambientes úmidos, desde o fundo dos oceanos até o topo do Himalaia. Invisíveis a olho nu, esses organismos também chamados de "ursos-d'água" são capazes de resistir a estresses extremos, como o vácuo espacial, pressões muito altas, temperaturas extremas ou radiação.
Considerados os seres vivos mais resistentes da Terra, esses pequenos animais de menos de 1 mm despertam a curiosidade dos cientistas, que estudam suas propriedades notáveis e seus 41,1% de genes únicos que não existem em nenhuma outra família de organismos vivos.
Assim, a proteína Dsup (para
Damage suppressor), homônima de um desses genes únicos dos quais ela é derivada, é capaz de proteger o DNA dos tardígrados do estresse oxidativo, e em particular da radiação e dos radicais livres. Essa descoberta já havia sido explorada com sucesso para tornar células humanas mais resistentes à radiação.
Mas uma questão surgiu desse estudo: o que aconteceria se a Dsup fosse expressa em um organismo inteiro? Para responder a isso, químicos e biólogos do CNRS, do INSERM e da Universidade de Montpellier introduziram o gene Dsup no genoma de
Caenorhabditis elegans (C. elegans), um pequeno verme de 1 mm amplamente utilizado como modelo de genética quantitativa, entre outros, em pesquisas sobre o envelhecimento.
Graças a um método de inserção precisa do gene, eles geraram vermes que expressam a Dsup sem modificar seu crescimento, fertilidade ou comportamento. Esses vermes mostraram-se resistentes aos raios X e a agentes oxidantes como o peróxido de hidrogênio. A Dsup parece agir não por ativar os mecanismos clássicos de defesa celular, mas por reduzir diretamente a quantidade de radicais livres, essas moléculas instáveis que danificam as células.
O mais surpreendente: os vermes que expressam a Dsup vivem mais tempo. E isso sem desencadear as vias genéticas habituais ligadas à longevidade, como a da proteína FOXO/DAF-16, nem perturbar a reprodução. Melhor ainda, a equipe de Montpellier observou que a Dsup diminui o consumo de oxigênio pelas mitocôndrias, as centrais energéticas da célula, sem alterar sua estrutura, o que sugere uma modulação fina do metabolismo.
Um espécime do pequeno verme C. elegans pode ser modificado geneticamente através da introdução em seu genoma do gene Dsup do tardígrado. A proteína Dsup expressa por esse gene no verme protege seu DNA, reduz o estresse oxidativo e prolonga sua vida. Um gene único do tardígrado, vindo de outro lugar, com efeitos poderosos na sobrevivência celular.
© Simon Galas, Myriam Richaud & Aymeric Bailly
Este trabalho, publicado na revista
Science Advances, abre um novo caminho no estudo do envelhecimento. Pela primeira vez, a introdução de um gene proveniente de outra espécie permite prolongar a vida útil de um animal sem efeitos colaterais importantes. A Dsup poderia ser uma nova ferramenta para compreender, e talvez um dia controlar, os mecanismos do envelhecimento celular.
Redator: AVR
Fonte: CNRS INC