Ciência: O verme que ajudou a explicar o desenvolvimento do corpo humano (4º bimestre).

O verme que ajudou a explicar o desenvolvimento do corpo humano

Essa celebridade dos laboratórios tem um mecanismo biológico que pode ser observado em tempo real sob o microscópio através de sua pele transparente.

Você já ouviu falar do Caenorhabditis elegans? É um ser excepcional, uma celebridade em laboratórios, que foi indispensável para várias descobertas e contribuiu para o sucesso de seis ganhadores do prêmio Nobel.

Seu nome é uma mistura das palavras gregas (caeno, que significa "novo" ou "recente", e rhabditis, algo como "bastão") e em latim (elegans, que quer dizer elegante). Mas, para abreviar, é chamado de C. elegans.

Em seu ambiente natural, esse minúsculo verme vive no espaço entre os grãos de terra, e foi no solo da Argélia que o zoólogo francês Émile Maupas o encontrou — ele foi o primeiro a isolá-lo, descrevê-lo e selecioná-lo como sua espécie de referência em 1900.

As aparências não enganam

Na verdade, a aparência do C. elegans é um dos seus muitos atrativos para se tornar um modelo.

"A grande vantagem é o fato de ser transparente. Dá para ver através de sua pele!", exclama Lithgow.

"Além disso, é pequeno. Tem menos de um milímetro de tamanho, então você pode cultivar centenas de milhares desses vermes em laboratório, e isso é muito importante se você estiver buscando um gene raro ou algo parecido."

"A genialidade de Sydney Brenner foi perceber que, embora tenhamos centenas de bilhões de células em nosso cérebro, o verme tem apenas 302 neurônios, e você pode observá-los através de sua pele transparente e estudá-los."

Por que é tão ideal?

· O verme nematoide C. elegans é muito mais simples do que os humanos — não tem, por exemplo, ossos, coração ou sistema circulatório — mas compartilha muitos genes e vias moleculares conosco;

· Além disso, muitos dos sinais moleculares que controlam seu desenvolvimento também são encontrados em organismos mais complexos, como os humanos;

· Muitos dos genes no genoma do C. elegans têm equivalentes funcionais em humanos, fazendo dele um modelo extremamente útil para explorar doenças humanas;

· Formas de C. elegans nas quais genes específicos são alterados podem ser produzidas com muita facilidade para estudar de perto a função dos genes;

· Essas mutações fornecem modelos para muitas doenças humanas, incluindo distúrbios neurológicos, doenças cardíacas congênitas e doenças renais;

· Podem ser usados para testar milhares de drogas em potencial para doenças importantes.

"Tem menos de 1 mil células na idade adulta e sabemos quais são todas essas células e o que fazem. É pequeno, então, é possível obter uma grande quantidade delas, e isso é importante para a genética, porque permite observar vários eventos raros. É difícil fazer a genética de um rinoceronte, como Sydney costumava dizer!", acrescenta Waterson, que ingressou no laboratório de Sydney Brenner em Cambridge, no Reino Unido, no início dos anos 1980 e é mais conhecido por seu trabalho no Projeto Genoma Humano.

Mas, como preparação para essa tarefa gigantesca, ele fez parte da pequena equipe que mapeou o genoma do C. elegans, o primeiro animal a ter seu genoma totalmente sequenciado.

Dúvidas infundadas

"Na época, havia muito ceticismo", ele lembra.

"O segundo problema era que ninguém sabia como fazer isso. O que fizemos foi realmente um experimento para ver se as tecnologias da época poderiam ser adaptadas, refinadas o suficiente para sequenciar um genoma do tamanho do C. elegans. Se pudéssemos fazer isso com algo do tamanho de um cromossomo humano médio, provavelmente seria possível estender para todo o genoma humano."

Isso, como sabemos agora, acabou se mostrando possível.

E, apesar das dúvidas iniciais sobre se a missão valia a pena ou não, ter o mapa completo do genoma do verme acabou sendo mais útil do que qualquer um esperava, como diz Gordon Lithgow.

"Quando o genoma do C. elegans foi sequenciado, descobrimos que algo como 2/3 dos genes envolvidos nas doenças humanas estavam no verme. Isso significava que era possível estudar essa biologia que é de vital importância para as doenças humanas nessa pequena criatura."

Em 1988, cientistas que trabalhavam com vermes mutantes nos Estados Unidos descobriram por acaso uma mutação em um único gene que aumentava a vida útil do C. elegans em até 65%.

Cinco anos depois, o verme ganhou as manchetes quando encontraram outra mutação de um único gene que podia prolongar sua vida em até dez vezes. Além disso, os vermes permaneceram saudáveis até o fim.

"Achávamos que a vida útil era como uma quantidade fixa, mas o que o verme nos mostrou foi que a vida útil é plástica, que realmente podia ser alterada em uma dimensão dez vezes maior... É incrível!"

"Resulta que a nível molecular, a nível celular, os processos que impulsionam a vida útil de 20 dias do C. elegans são muito semelhantes aos processos que acreditamos que impulsionem o envelhecimento em seres humanos. E o mais importante é que não se trata apenas de envelhecer; trata-se das doenças do envelhecimento", enfatiza o especialista.

"Então: o verme mudou a forma como as pessoas pensavam sobre o envelhecimento e a expectativa de vida. E depois, devido à conexão com as doenças, o verme mudou a maneira como pensamos sobre as doenças crônicas humanas."

O presente da natureza

Ninguém ficou mais surpreso do que Sydney Brenner ao ver o quanto estava sendo revelado ao estudar o C. elegans.

Vários prêmios Nobel foram provenientes do estudo do verme, incluindo o que Brenner recebeu.

"O título da minha palestra é 'o presente da natureza para a ciência' (...), e será sobre como a diversidade biológica pode ser — e tem sido — usada para o avanço da pesquisa científica. Gosto de pensar que o quarto vencedor do prêmio Nobel este ano é o Caenorhabditis elegans e acho que ele merece a maior parte da homenagem, embora é claro que ele não vai compartilhar a recompensa em dinheiro! (Risos)", afirmou Brenner em sua palestra no Nobel em 2002.

Esse pequeno "presente da natureza para a ciência" provou ser inestimável... e o que rendeu a Sydney Brenner e dois colegas o Prêmio Nobel foi a descoberta do programa de suicídio celular.

O suicídio celular é o processo que esculpe nossos corpos no útero, removendo a teia de pele entre os dedos das mãos e dos pés, esvaziando os tubos, moldando nossos órgãos e construindo nosso cérebro.

"Mas, às vezes, você não precisa de uma das células-filhas que são fabricadas. E, surpreendentemente, a biologia inventou um sistema basicamente para o suicídio celular. A célula é programada para decidir que não é necessária e ativa esse programa que a mata."

"Isso se mostrou ser muito importante em toda a biologia. No câncer, é incrivelmente importante: se você não tiver controle adequado da morte celular, se não tiver esse programa de suicídio ativado, isso pode levar a certos tipos de câncer."

Da terra ao céu

E não para por aí: o pequeno verme tem sido usado para testar os limites da biologia em ambientes mais extremos.

"Foi parte de um dos experimentos biológicos inicialmente realizados em um ônibus espacial. E mais: foi possivelmente o primeiro organismo terrestre a se reproduzir no espaço. São hermafroditas, então se autofecundam, e esses vermes enviados ao espaço foram capazes de se reproduzir, o que foi muito emocionante."

Mas também foram parte de uma tragédia.

Em 2003, para o horror daqueles que controlavam a missão e de milhões de pessoas que ligaram suas televisões para assistir ao retorno do ônibus espacial, o Columbia se desintegrou ao entrar na atmosfera da Terra.

"É incrível que eles estivessem ali, eles passaram por isso e voltaram à Terra", conta Lithgow.

"O C. elegans deu uma contribuição após a outra ao nosso conhecimento", diz Waterston.

E tudo parece indicar que continuará contribuindo.

Hoje, também são usados para testar todos os tipos de drogas, incluindo aquelas que os cientistas esperam que possam retardar e melhorar os processos de envelhecimento.

Fonte: G1

C. elegans visto em microscópio de luz

Fonte; https://www.sibeliusnaturalproducts.com/the-history-of-c-elegans/

Comentário: Foi uma surpresa para mim saber que um pequeno verme, o C. elegans, pode ser tão importante para a ciência. Inclusive para entender o funcionamento do nosso organismo que é tão maior e mais complexo. Minha outra surpresa foi quando comentei em casa sobre essa reportagem e descobri que minha mãe está iniciando uma pesquisa com esse verme para testar novos fármacos. E ela me fez uma palestra sobre o tema me explicando detalhes sobre esse verme.

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