Nos últimos anos, cientistas descobriram peças móveis de material genético que se movem dentro das células. Essas peças são chamadas de retrotransposons. Eles podem copiar-se e inserir-se perto e no DNA e, assim, induzir mutações. Uma pesquisa australiana publicada na revista Nature em 2011 revelou que o retrotransposons pode alterar o genoma das células cerebrais humanas. De fato, os retrotransposons penetram com mais eficiência nos genes dos neurônios do que aqueles nas células do sangue que foram usados para comparação. Milhares de mutações retrotransposon foram observadas em duas das cinco áreas examinadas a partir de cérebros de doadores post-mortem humanos. De fato, a atividade do retrotransposon pode explicar a descoberta muito recente de que todas as células do cérebro parecem ter um genoma único. Expliquei essa descoberta em um post anterior.
Embora esses pedaços de DNA não sejam genes, eles interagem com genes que chegam a diferentes locais dentro de um cromossomo (talvez você tenha ouvido falar da descoberta de “genes saltadores”, de Barbara McClintok, ganhadora do Prêmio Nobel, em 1983). Todas as células têm enzimas que cortam os transposons de uma cadeia de DNA, que depois se inserem em outros locais no DNA. Às vezes, o corte inclui um gene adjacente junto com o transposon e, assim, quando ocorre a reinserção, o gene pega carona junto ao novo local. O pulo não é aleatório; Ocorre preferencialmente em regiões ativas de codificação de proteínas, até mesmo em um cromossomo diferente. O potencial para mudar a função é enorme, mas não sabemos exatamente quais consequências funcionais ocorrem. Nós sabemos que o processo é mais comum em humanos e primatas superiores. E estas não são mutações “aleatórias”.
Sabemos há algum tempo que todas as células são influenciadas pelos efeitos epigenéticos; isto é, eventos no ambiente podem alterar o genoma. O mecanismo pode envolver retrotransposons. A manipulação de genes pode ser especialmente robusta para alterar a aprendizagem e a memória. Não pode ser por acaso que mutações no retrotransposon foram observadas no hipocampo humano, a região do cérebro mais diretamente envolvida na formação de memórias e na parte do cérebro onde novas células nascem continuamente em adultos. A memória dos eventos aprendidos resulta de mudanças mais ou menos duradouras nas junções (sinapses) entre as células nos circuitos que processaram a aprendizagem. Essas mudanças duradouras são possibilitadas pela nova produção de proteínas nessas sinapses. Essa proteína está sob controle genético (assim, uma memória pode ser mantida porque os genes podem substituir qualquer proteína que se degrada com o tempo).
As implicações dessa descoberta para o aprendizado e a memória – e a função cerebral em geral – são inestimáveis. Mais importante, e aqui é onde entra o “Brave New World”, deve haver o potencial para manipular as funções gênicas de formas previsíveis e duradouras usando transposons sintéticos (que devem ser fáceis de fabricar). O transporte de retrotransposons sintéticos em neurônios pode ser realizado empacotando-os com um vírus inofensivo; os fundamentos da tecnologia de “transfecção” já estão bem estabelecidos. A parte difícil será descobrir quais transposons produzem mudanças desejadas na função cerebral. Mas parece razoável testar vários retrotransposons na esperança de que alguns possam ajudar a cimentar ou ampliar memórias e talvez outros que apaguem memórias indesejáveis, como ocorre na síndrome do estresse pós-traumático. Existe um potencial lado negativo, no entanto. Alguns retrotransposons podem ser uma causa de câncer.
Referências
Baillie, JK, et al. (2011) A retrotransposição somática altera a paisagem genética do cérebro humano. Natureza. 479: 534-537.
