Novo mundo bravo de manipulação de genes no cérebro humano

Nos últimos anos, cientistas descobriram peças móveis de material genético que se movem dentro das células. Essas peças são chamadas retrotransposons. Eles podem copiar e inserir perto e dentro do DNA e, assim, induzir mutações. A pesquisa australiana relatada recentemente na revista Nature revela que os retrotransposons podem alterar o genoma das células cerebrais humanas. Na verdade, os retrotransposões penetram mais eficazmente nos genes dos neurônios do que aqueles nas células do sangue que foram usados para comparação. Milhares de mutações de retrotransposão foram observadas em duas das cinco áreas examinadas pelo cérebro de doadores humanos pós-mortem.

Embora esses pedaços de DNA não sejam genes, eles interagem com genes que pululam em diferentes sites dentro de um cromossomo (talvez você tenha ouvido falar da descoberta de "genes de salto" do premio Nobel 1983 de Barbara McClintok). Todas as células possuem enzimas que cortam os transposões de um fio de DNA, que depois se inserem em outros locais do DNA. Às vezes, o corte inclui um gene adjacente juntamente com o transposão e, portanto, quando a reinserção ocorre, os engates de genes junto à nova localização. O salto ao redor não é aleatório; ocorre preferencialmente em regiões de codificação de proteína ativas, mesmo às vezes em um cromossomo diferente. O potencial de mudança de função é enorme, mas não sabemos exatamente quais são as conseqüências funcionais. Nós sabemos que o processo é mais comum em humanos e primatas superiores.

Sabemos há algum tempo que todas as células são influenciadas por efeitos epigenéticos; isto é, os 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. Pode não ser por acaso que as mutações do retrotransposão foram observadas no hipocampo humano, a região do cérebro mais diretamente envolvida na formação de memórias e na parte do cérebro onde as células novas continuam a nascer em adultos. A memória de eventos aprendidos resulta de mudanças mais ou menos duradouras nas junções (sinapses) entre células nos circuitos que processaram a aprendizagem. Essas mudanças duradouras são permitidas pela produção de proteínas novas nessas sinapses. Essa proteína está sob controle genético (assim, uma memória pode ser sustentada porque os genes podem substituir qualquer proteína que se degrada ao longo do tempo).

Aldous Huxley, 1894-1963

As implicações desta descoberta para aprender e memória – e função cerebral em geral – são inestimáveis. Mais importante ainda, e aqui é onde o "Novo Mundo Bravo" entra, deve haver o potencial para manipular funções genéticas de maneira previsível e duradoura usando transposões sintéticas (que devem ser fáceis de fabricar). O transporte de retrotransposons sintéticos para neurônios pode ser realizado empacotando-os com um vírus inofensivo; Os conceitos básicos da tecnologia de "transfecção" já estão bem estabelecidos. A parte mais difícil será descobrir quais transposões produzem alterações desejadas na função cerebral. Mas parece razoável testar vários retrotransposons com a esperança de que alguns possam ser encontrados para ajudar a cimentar ou ampliar memórias e talvez outros que apaguem memórias indesejadas, como ocorrem na síndrome do estresse pós-traumático. Existe, no entanto, um potencial para baixo. Alguns retrotransposões podem ser uma causa de câncer.

Fonte:

Baillie, JK, et al. (2011) A retrotransposição somática altera a paisagem genética do cérebro humano. Natureza. 479: 534-537.

NOTA: O meu novo livro sobre formas práticas de melhorar a memória será lançado em 1 de agosto. Você pode encomendar agora em http://www.skyhorsepublishing.com/book/?GCOI=60239100060310

Intereting Posts

Love in The Hunger Games Tente entender os outros As pessoas aprendem a punir violações morais Um Designer Dog-Maker Lamenta sua Criação Os cães grandes são realmente mais inteligentes que os cães pequenos? 7 passos em direção à resiliência Os seres humanos são "carregados para se mover"? Lições de Vulnerabilidade: Dilema da escova de dentes Steve Jobs: o bom, o mau e o realmente feio Como instalar seu "botão de reinicialização emocional" Quando um pai é a única fonte de idioma da criança Pity the poor murderer, seus genes o fizeram fazer isso O caso para fechar espaços de trabalho abertos O Twitter contribui para o suicídio? O mesmo material antigo – pode ser ótimo!