Por que genoma humano nunca foi decifrado completamente (e o que falta para se chegar lá):brabetcom

O projeto trazia muitas promessas. Ele revelaria, por exemplo, a função dos genes, especialmente os relacionados às doenças, o que traria a medicina personalizada, com tratamentos baseados na nossa composição genética.

O genoma também prometia revelar informações sobre nossas origens evolutivas, para sabermos exatamentebrabetcomonde viemos e como nos diferenciamos dos outros primatas.

Mas o estudo apresentadobrabetcom2000 não estava completo. Não era apenas um primeiro rascunho não revisado. Ele também incluía regiões enormes nas quais a sequênciabrabetcomDNA sequer aparecia.

O projeto continuou. Em 2003, veio novo anúncio, desta vez com menos alarde,brabetcomque o genoma humano havia sido completado. Mas cercabrabetcom8% das informações continuavam faltando.

Essas lacunas incluíam os fragmentos mais difíceisbrabetcomsequenciar, nos quais as letras do DNA são repetidas maisbrabetcomuma vez. E, com a tecnologia disponível na época,brabetcomleitura era impossível.

Assim, o genoma humano, oficialmente, estava completo, mas permaneceu por 20 anos sem que fosse totalmente decifrado. Até que,brabetcom2021, um consórcio científico chamado Telometer-to-Telometer (Telômero a Telômero, T2T) anunciou que havia conseguido ler todo o genoma.

Mas era verdade?

Sim, mas... embora tenham atingido locais antes inacessíveis (especificamente, esses 8% que não podiam ser lidos), a realidade é que existem partes do genoma humano que continuam fora do alcance dos geneticistas.

Os avanços da tecnologia possibilitaram ler o genoma humano completo, sem lacunas e com o mínimobrabetcomerros. Mas esse genoma humanobrabetcomreferência é um "composto", para o qual foi utilizado DNA extraídobrabetcomdiversos indivíduos.

Ou seja, não é o genomabrabetcomuma pessoa real que tenha vivido entre nós.

As dificuldades

Por que decifrar o genoma humano é um trabalho tão difícil?

"A principal limitação foi que as tecnologias que nos permitem decifrar a sequência do DNA usam fragmentos curtos que são lidosbrabetcomuma máquina e, depois, precisam ser recompostos, como se fossem peçasbrabetcomum complicado quebra-cabeça", explica o professorbrabetcomgenômica Manuel Corpas, da EscolabrabetcomCiências da Vida da UniversidadebrabetcomWestminster,brabetcomLondres.

"Se, no quebra-cabeça, você encontrar uma região na qual a cor e a forma das peças não se altera (é repetitivo), é difícil colocá-las na ordem corretabrabetcomforma inequívoca sem ter um marcobrabetcomreferência", explica ele à BBC News Mundo, o serviçobrabetcomespanhol da BBC.

De fato, sequenciar um genoma é como cortar um livrobrabetcomfragmentosbrabetcomtexto e tentar reconstruir o livro juntando novamente todos os fragmentos. Os fragmentosbrabetcomtexto que contêm palavras e frases repetidas e comuns são muito mais difíceisbrabetcomreunir que os trechos que são únicos e diferentes.

Com o genoma humano, é preciso montar milhõesbrabetcompeças que descrevem a diversidadebrabetcomum indivíduo. Grandes fragmentos dessas peças estão cheiosbrabetcomrepetições e estas são as regiões mais difíceisbrabetcomler no genoma humano.

Mas isso foi até 2021, quando as novas técnicasbrabetcomsequenciamento conseguiram capturar essas repetições.

"É como se tivéssemos um mapa cartográfico do século 18, descrevendo a geografia mundial", explica Corpas.

"Primeiro, foram verificadas as formas do litoral dos continentes próximos e os espaços vazios foram sendo preenchidos conforme a nossa capacidadebrabetcomdefinir regiões ambíguas foi se refinando", acrescenta.

O avanço importante atingidobrabetcom2021 pelo T2T, que foi oficializadobrabetcom2022 por diversos estudos publicados na revista Science, foi a capacidadebrabetcomler com precisão fragmentosbrabetcomDNA muito mais longos, depois que se descobriu a formabrabetcommapear suas regiões repetitivas mais misteriosas e esquecidas.

O consórcio T2T foi criadobrabetcom2018 por Adam Phillippy, do Instituto NacionalbrabetcomPesquisa do Genoma HumanobrabetcomMaryland, nos Estados Unidos, e Karen Miga, geneticista da Universidade da CalifórniabrabetcomSanta Cruz, nos Estados Unidos.

O T2T não era um projeto respaldado por bilhõesbrabetcomdólares, mas abrabetcomconquista – poder ler um genoma humano completo – foi considerada um marco.

Para poder sequenciar o genoma, os cientistas utilizaram uma espéciebrabetcom"atalho".

As células humanas normais são diploides, o que significa que elas têm duas cópiasbrabetcomcada tipobrabetcomcromossomo. O pai e a mãe fornecem ao par um cromossomo cada um.

Mas as células utilizadas pela equipe do T2T para seu sequenciamento continham apenas um conjuntobrabetcomcromossomos herdados do pai. Isso facilitou a reconstrução da sequência precisa, mas também significou que o genoma do T2T não pode revelar como varia o DNA dentrobrabetcomuma mesma pessoa.

Ou seja, mesmo com o enorme avanço do T2T, o genoma sequenciado é uma única versãobrabetcomum genoma que não representa um ser humano que tenha realmente vivido. Não é “o” genoma humano.

Mas este genoma sequenciado agora irá estabelecer as bases da novas pesquisas genômicas.

Com a capacidadebrabetcomler todo o genoma humano, os cientistas esperam agora poder sequenciar os genomasbrabetcompessoasbrabetcomdiversas populaçõesbrabetcomtodo o mundo para formar uma imagem real da diversidade genética da nossa espécie.

Ou seja, o verdadeiro sucesso será poder ler diversos genomas que permitam observar como suas regiões variam dentrobrabetcomuma pessoa,brabetcomuma pessoa para outra,brabetcomuma população para outra oubrabetcomuma espécie para outra.

"Existem muitas variantes ou diferençasbrabetcomcada organismo, cercabrabetcomcinco milhõesbrabetcomcada ser humano", afirma Corpas. "A grande maioria das variantes não produz nenhum efeito, mas sim um pequeno percentual."

"Entender o efeito provocado por essas variantes e como elas condicionam o funcionamento do organismo é uma das principais fronteiras do conhecimento do genoma, mas não a única", explica o professor. "Esclarecer qual é a predisposição a doenças raras ou comuns, portanto, é um dos principais objetivos a serem alcançados."

"Outro objetivo importante é entender como muitas das variantes que condicionam o surgimento do câncer evoluem dentro do organismo para produzir tumores", acrescenta Corpas.

Pangenoma humano

Um novo esforço nesta área está sendo realizado pelos cientistas do chamado ConsórciobrabetcomReferência do Pangenoma Humano.

Em conjunto com o T2T, o Consórcio do Pangenoma espera sequenciar os genomasbrabetcomcercabrabetcom450 pessoasbrabetcomtodo o mundo para poder ter melhor conhecimentobrabetcomcomo o DNA varia dentrobrabetcomuma pessoa ebrabetcomuma pessoa para outra.

Um dos principais objetivos deste conhecimento será identificar as variantes que colaboram com o riscobrabetcomdoençabrabetcomuma pessoa e contar com a medicina personalizada no futuro.

"Poder desenvolver terapiasbrabetcomcâncer que sejam personalizadas para cada paciente é uma área muito ativa, bem como a farmacogenômica, ou seja, a influência da genética sobre a nossa dose ideal ou até sobre reações adversas a medicamentos", segundo Manuel Corpas.

O professor também explica que estão sendo realizados esforços para alterar nosso código genético com técnicas como CRISPR. Seu objetivo é "editar" os genes para eliminar e corrigir falhas causadorasbrabetcomdoenças.

Mas Corpas destaca que esta "é apenas a ponta do iceberg". A medicina do futuro será baseada na genômica ebrabetcomcomo as informações genéticas são herdadas e modificadasbrabetcomuma geração para outra.

Os sucessos

Grande parte das promessasbrabetcom1990, quando foi lançado o Projeto do Genoma Humano, já foi atingida. Hoje, sabemos muito mais sobre as funçõesbrabetcomdiversos genes e seu papelbrabetcomdoenças que variam do câncerbrabetcommama até a esquizofrenia.

Mas, na prática, a medicina genômica não conseguiu chegar muito longe, já que se descobriu que a maior parte das doenças é afetada por centenasbrabetcomgenes.

Existem muito poucas doenças hereditárias que são causadas por um único gene defeituoso. E os exames genéticos para detectar as pessoas com riscobrabetcomcontrair doenças raras são adotados,brabetcomgrande parte, apenas para as pessoas consideradasbrabetcommaior risco.

Mas a genética conseguiu alterar nossa compreensão sobre a evolução humana. Agora sabemos, por exemplo, que nossos antepassados se misturaram com outros hominídeos, como os neandertais.

A pergunta que surge é se, com as novas iniciativas, como o projeto do Pangenoma Humano, conseguiremos finalmente completar o genoma humano.

A resposta é não. E o motivo é que não existe um único genoma humano. O DNAbrabetcomcada pessoa é diferente e as diferenças são consideráveis.

“Todos nós temos um genoma único, que condiciona nossa resposta a patógenos, enfermidades, medicamentos etc.”, segundo explica Manuel Corpas.

“Chegará um momentobrabetcomque o genomabrabetcomreferência será obrabetcomcada pessoa, um único genoma para cada indivíduo, para detectar e prever doenças antes que surjam os sintomas”, prossegue o professor.

“Enquanto isso, já existe muito o que pode ser feito com as variações comuns que encontramosbrabetcompopulaçõesbrabetcomindivíduos,brabetcomdiferentes proporções. Essas variações nos ajudam a entender por que os asiáticos são menos tolerantes ao álcool ou à lactose e por que os europeus são mais sensíveis ao câncerbrabetcompele.”

Por isso, realmente só iremos conseguir entender o genoma quando tivermos um registrobrabetcomcomo ele variabrabetcomuma pessoa para outra e entre as diferentes populações.

Ou seja, enquanto houver seres humanos, haverá novos genomas. E nunca terminaremosbrabetcomler o genoma humano.