Descoberta do DNA mudou e ainda muda a maneira pela qual vivemos
Da revista Time
Da revista Time
Por: Nncy Gibbs
Chamada:Ao destacar o 50º aniversário da descoberta do DNA, celebra-se o quanto se aprendeu a respeito dos genes e, também, o fato de que temos idéia, agora, do quanto não sabemos. Por anos, os cientistas acreditavam que os seres humanos portassem por volta de 100 mil genes, mas terminaram por descobrir que o número real é menos que um terço dessa estimativa. Nosso DNA oferece um relato detalhado sobre a evolução dos seres vivos.Dois cientistas desconhecidos descobriram o segredo da vida em poucas semanas de inspiração frenética em 1953. Saiba como o fizeram. Decifrar o código do DNA mudou a maneira pela qual vivemos, comemos e imaginamos o futuro
Qualquer criança de quatro anos que goste de joaninhas e relâmpagos pode nos dizer que a vida é primitivamente bela até onde a vista alcança. Mas foram precisos os maiores gênios de nossa era para revelar que belíssima ordem a vida exibe em suas camadas mais profundas, as quais sequer podemos observar a olho nu -na oficina molecular que faz dos seres humanos o que eles verdadeiramente são. James Watson e Francis Crick não descobriram a existência do DNA; descobriram sua estrutura, o que significa que revelaram seu poder, bem como sua beleza. Se uma pessoa pudesse desenrolar a espiral do DNA, ela teria cerca de 1,85 metro de comprimento, um livro de código escrito em palavras compostas por quatro letras químicas, A, T, G e C. Se voltássemos a enrolá-la, ela se reduziria a dimensões de trilionésimos de centímetro, pequena o suficiente para se abrigar em qualquer uma de nossos 100 trilhões de células, portando a receita de como produzir um ser humano a partir do zero. Os ingredientes são os mesmos para todas as coisas vivas -somos primos das sequóias e das lesmas. Uma vida, uma criação.
"A molécula é tão linda", observou Watson certa feita em uma conversa com jornalistas da "Time". "Sua glória terminou iluminando Francis e a mim, de forma reflexa, na realidade", e os cientistas passaram o resto de suas vidas desde então tentando viver de acordo com esse elevado padrão. Os dois se admiraram que algo tão importante pudesse ser ao mesmo tempo tão simples e tão surpreendente. Quando eles brindaram à sua descoberta em um bar, certa noite de fevereiro 50 anos atrás, Watson e Crick não tinham idéia de que não só a biologia mas os remédios que usamos, as máquinas que construímos, os alimentos que comemos e as escolhas que temos de enfrentar quando decidimos ter filhos seriam mudadas para sempre por aquilo que eles descobriram.
Agora, para celebrar o 50º aniversário dessa descoberta, celebramos o quanto aprendemos a respeito dos genes desde então, e celebramos também o fato de que temos idéia, agora, do quanto não sabemos. Por anos, os cientistas acreditavam que os seres humanos portassem por volta de 100 mil genes, costurados aos nossos 23 pares de cromossomos, mas terminaram por descobrir que o número real é menos que um terço dessa estimativa. Como uma vacina contra o orgulho, as sublimes realizações do intelecto humano revelam que temos apenas duas vezes mais genes que uma reles minhoca, três vezes mais genes que uma drosófila e apenas seis vezes mais genes do que o simplesmente fermento de padaria. Alguns dos genes que os seres humanos portam remontam à era em que éramos peixes; e mais de 200 deles vêm diretamente de bactérias. Nosso DNA oferece um relato histórico que nos conta em detalhes de onde viemos e de que maneira evoluímos. É como uma Bíblia familiar que conecta a todos os seres humanos. Todos os seres humanos existentes na Terra são 99,9% semelhantes.
Por outro lado, estamos aprendendo que cada letra contida no texto desse livro pode representar o motivo para a diferença entre cabelos loiros ou morenos, baixa ou alta estatura, vida e morte. Uma mulher que porte uma determinada variação do gene BRCA1 pode ter probabilidade sete vezes superior à média de desenvolver câncer de mama. Cientistas trabalhando no Estado de Utah revelaram na semana passada que descobriram um gene que predisporia seus portadores à depressão. Estamos aprendendo essas coisas em larga medida por causa de Watson, que depois de revelar a simplicidade estrutural do ácido desoxirribonucléico (DNA) partiu para a exploração da complexidade de suas funções. Ele ajudou a persuadir o Congresso dos Estados Unidos a bancar o Projeto do Genoma Humano, uma tentativa de decodificar os mais de três bilhões de letras que compõem o código genético humano completo. Sob pressão competitiva de cientistas privados organizados de maneira mais ágil, o objetivo foi atingido antes do prazo estipulado, e com gastos inferiores às estimativas originais. Em junho de 2000, quando o presidente Bill Clinton e o primeiro-ministro britânico Tony Blair anunciaram que o primeiro modelo experimental do genoma estava completo, Clinton declarou que "indubitavelmente esse é o mais importante e o mais maravilhoso mapa já produzido pela humanidade". O conteúdo do mapa era imenso o bastante para encher 200 listas telefônicas de mil páginas cada uma, ou para ocupar 75.490 páginas do "New York Times". E a conclusão do projeto do genoma humano marcou um ponto de inflexão no processo de transformação da medicina, que passa a deixar de combater doenças e começa a impedir que elas surjam.
A cada dia, à medida que descobrimos os nossos pontos de maior vulnerabilidade, chegamos mais perto de medicamentos que podem nos proteger contra as doenças. A terapia genética permite que os médicos introduzam alguns genes especialmente úteis no corpo dos pacientes, onde eles trabalham como uma equipe de resgate microscópica, para ajudar a produzir enzimas que, devido a um defeito qualquer em um gene, o corpo não é capaz de produzir por conta própria. Quando por fim descobrirmos a cura para os diferentes tipos de câncer, os tratamentos adotados refletirão os segredos sobre as maneiras pelas quais os nossos genes combatem determinadas modalidades de câncer e são impotentes diante de outras. Remédios como o Herceptin, para o câncer de mama, e o Gleevec, para a leucemia, funcionam porque instalam um bloqueio ao sinal químico que ordena o crescimento das células cancerígenas. Eles são precursores do futuro em que poderemos observar o passado dos tratamentos de câncer envolvendo cirurgias e a queima química ou radiológica de células cancerosas como recursos tão primitivos quanto uma sangria.
E esses novos tratamentos são apenas o começo. A genética já é considerada como uma ciência lamentavelmente ligada ao século XX pelos cientistas, que na verdade seguiram em frente no rumo da proteômica, o estudo das proteínas às quais os genes oferecem instruções de funcionamento. Já que um gene típico pode produzir um total de até 20,5 mil tipos diferentes de proteína, os cientistas começaram apenas agora a compreender de que maneira elas funcionam. Os pesquisadores sequer sabem quanto proteínas existem, ou de que maneira elas se dobram, o que significa, entre outras coisas, que é necessária uma espécie completamente nova de máquina para estudá-las. Os novos computadores necessários a essas tarefas estão enfim chegando ao mercado. Os modelos da IBM -pelo menos os mais recentes- agora funcionam em padrão celular, ou seja são capazes de se reparar quando acontecem defeitos, de maneira semelhante ao DNA. A quantidade de informação a processar é tão vasta que foi preciso inventar novos números para medi-la -não só os terabytes (um trilhão de bits de dados, genericamente), petabytes (para os quais uma unidade equivale ao conteúdo de metade das bibliotecas acadêmicas dos Estados Unidos), exabytes, yottabytes e zettabytes. Todas as palavras pronunciadas por todas as pessoas que já viveram em nosso planeta ao longo da história equivaleriam a cinco exabytes. A velocidade da descoberta deixa para trás até mesmo a nossa capacidade de imaginar.
O número imenso de oportunidades representa uma chance igualmente descomunal de cometer erros -uma nova fronteira entre ética, política, religião e comércio. Séculos de discussões filosóficas sobre o livre arbítrio agora estão tão emaranhadas quanto à espiral do DNA. Será que você realmente está exercendo sua liberdade de usar roupas tamanho 50 quando ser comilão está nos seus genes? O velho debate sobre o confronto de tendências naturais e tendências sociais se altera quando os cientistas descobrem genes que tornam seus portadores tímidos, irresponsáveis ou tristes. Para as famílias assombradas por gerações de baixas na luta contra a fibrose cística e o mal de Tay-Sachs, bem como a anemia celular, testes pré-natais podem ajudar a evitar um futuro tão doloroso quanto o passado. Mas se podemos estudar embriões para determinar que doenças os afligiriam no nascimento, será que temos o direito de estudá-los para determinar que dotes e dons eles portarão? Você gostaria de saber se seu filho terá ouvido musical perfeito ou olhos violeta? Será que os pais amariam seus filhos de maneira diferente caso pudessem projetá-los mais ou menos como preferissem?
Questões relativas à preservação da privacidade e ao conhecimento surgem a cada dia, particularmente à medida que os pesquisadores desenvolvem testes que descobrem doenças para as quais ainda não existe cura. Será que esses testes podem realmente ser mantidos em segredo dos patrões, das companhias de seguros ou de um futuro cônjuge? Será que se pode ou deve esconder que uma pessoa é portadora de um gene que indica que ela desenvolverá o Mal de Alzheimer quando passar dos 45 anos? Você gostaria de ser informado de que vai desenvolver o Mal de Huntington se mesmo assim não houver nada que os médicos possam fazer para impedir que a doença o destrua?
Não é apenas com os nossos genes que estamos aprendendo a lidar. E se pudermos descobrir maneiras de criar mosquitos, essas verdadeiras seringas hipodérmicas voadoras, que, em lugar de difundir a malária, difundam uma vacina que proteja os seres humanos contra a doença? Nos idos de 1965, os cientistas misturaram células humanas e células de camundongos. Hoje, há animais inteiros que estão sendo patenteados. Porcos recebem células humanas em transplantes na esperança de que possam vir a servir como fontes de órgãos para transplantes, beneficiando, por exemplo, as 70 mil pessoas que estão em listas de espera para transplante apenas nos Estados Unidos. E isso suscita a questão: se uma empresa australiana de biotecnologia gerar uma criatura parte humana e parte suína, que lei se aplicaria a ela? Será que se deve permitir que uma empresa patenteie um embrião humano clonado, e depois venda as células obtidas dele para ajudar no combate a determinadas doenças? E se o embrião tiver sido criado com DNA humano implantado no óvulo de uma vaca?
O primeiro inseticida foi feito de pó de crisântemo na China há cerca de dois mil anos. Agora, empresas de biotecnologia testam bananas que contêm uma vacina contra a hepatite e tomates que combatem o câncer. A Dow está produzindo uma espécie de milho que pode ser transformado em plástico biodegradável. Outras empresas já realizaram testes de campo para um produto de teste que envolve implantar células de linguado em um tomate, para ver se os genes do peixe ajudam o legume a se manter fresco em meio ao inverno. Os Estados Unidos e o resto do mundo estão envolvidos em uma disputa para determinar até que ponto interferir nos alimentos e até que ponto informar o público sobre o conteúdo daquilo que comemos.
Se o outro lado de todas essas promessas são os desafios que elas trazem, talvez seja vantajosa a demora com que as respostas levem surgir e para serem avaliadas. Quanto mais os cientistas aprendem sobre a maneira pela qual envelhecemos, mais se perguntam por que, efetivamente, o fazemos. Nossa pele se substitui a cada duas semanas, nossos ossos mais ou menos a cada sete anos. Com, a ajuda do código, talvez os cientistas, um dia, transformem nossos corpos em oficinas de consertos, aprendam como controlar os genes e reparar os que se quebram, para que as nossas vidas, como a molécula imortal desconstruída por Watson e Crick 50 anos atrás, possam prosseguir para sempre.
Tradução: Paulo Migliacci
Qualquer criança de quatro anos que goste de joaninhas e relâmpagos pode nos dizer que a vida é primitivamente bela até onde a vista alcança. Mas foram precisos os maiores gênios de nossa era para revelar que belíssima ordem a vida exibe em suas camadas mais profundas, as quais sequer podemos observar a olho nu -na oficina molecular que faz dos seres humanos o que eles verdadeiramente são. James Watson e Francis Crick não descobriram a existência do DNA; descobriram sua estrutura, o que significa que revelaram seu poder, bem como sua beleza. Se uma pessoa pudesse desenrolar a espiral do DNA, ela teria cerca de 1,85 metro de comprimento, um livro de código escrito em palavras compostas por quatro letras químicas, A, T, G e C. Se voltássemos a enrolá-la, ela se reduziria a dimensões de trilionésimos de centímetro, pequena o suficiente para se abrigar em qualquer uma de nossos 100 trilhões de células, portando a receita de como produzir um ser humano a partir do zero. Os ingredientes são os mesmos para todas as coisas vivas -somos primos das sequóias e das lesmas. Uma vida, uma criação.
"A molécula é tão linda", observou Watson certa feita em uma conversa com jornalistas da "Time". "Sua glória terminou iluminando Francis e a mim, de forma reflexa, na realidade", e os cientistas passaram o resto de suas vidas desde então tentando viver de acordo com esse elevado padrão. Os dois se admiraram que algo tão importante pudesse ser ao mesmo tempo tão simples e tão surpreendente. Quando eles brindaram à sua descoberta em um bar, certa noite de fevereiro 50 anos atrás, Watson e Crick não tinham idéia de que não só a biologia mas os remédios que usamos, as máquinas que construímos, os alimentos que comemos e as escolhas que temos de enfrentar quando decidimos ter filhos seriam mudadas para sempre por aquilo que eles descobriram.
Agora, para celebrar o 50º aniversário dessa descoberta, celebramos o quanto aprendemos a respeito dos genes desde então, e celebramos também o fato de que temos idéia, agora, do quanto não sabemos. Por anos, os cientistas acreditavam que os seres humanos portassem por volta de 100 mil genes, costurados aos nossos 23 pares de cromossomos, mas terminaram por descobrir que o número real é menos que um terço dessa estimativa. Como uma vacina contra o orgulho, as sublimes realizações do intelecto humano revelam que temos apenas duas vezes mais genes que uma reles minhoca, três vezes mais genes que uma drosófila e apenas seis vezes mais genes do que o simplesmente fermento de padaria. Alguns dos genes que os seres humanos portam remontam à era em que éramos peixes; e mais de 200 deles vêm diretamente de bactérias. Nosso DNA oferece um relato histórico que nos conta em detalhes de onde viemos e de que maneira evoluímos. É como uma Bíblia familiar que conecta a todos os seres humanos. Todos os seres humanos existentes na Terra são 99,9% semelhantes.
Por outro lado, estamos aprendendo que cada letra contida no texto desse livro pode representar o motivo para a diferença entre cabelos loiros ou morenos, baixa ou alta estatura, vida e morte. Uma mulher que porte uma determinada variação do gene BRCA1 pode ter probabilidade sete vezes superior à média de desenvolver câncer de mama. Cientistas trabalhando no Estado de Utah revelaram na semana passada que descobriram um gene que predisporia seus portadores à depressão. Estamos aprendendo essas coisas em larga medida por causa de Watson, que depois de revelar a simplicidade estrutural do ácido desoxirribonucléico (DNA) partiu para a exploração da complexidade de suas funções. Ele ajudou a persuadir o Congresso dos Estados Unidos a bancar o Projeto do Genoma Humano, uma tentativa de decodificar os mais de três bilhões de letras que compõem o código genético humano completo. Sob pressão competitiva de cientistas privados organizados de maneira mais ágil, o objetivo foi atingido antes do prazo estipulado, e com gastos inferiores às estimativas originais. Em junho de 2000, quando o presidente Bill Clinton e o primeiro-ministro britânico Tony Blair anunciaram que o primeiro modelo experimental do genoma estava completo, Clinton declarou que "indubitavelmente esse é o mais importante e o mais maravilhoso mapa já produzido pela humanidade". O conteúdo do mapa era imenso o bastante para encher 200 listas telefônicas de mil páginas cada uma, ou para ocupar 75.490 páginas do "New York Times". E a conclusão do projeto do genoma humano marcou um ponto de inflexão no processo de transformação da medicina, que passa a deixar de combater doenças e começa a impedir que elas surjam.
A cada dia, à medida que descobrimos os nossos pontos de maior vulnerabilidade, chegamos mais perto de medicamentos que podem nos proteger contra as doenças. A terapia genética permite que os médicos introduzam alguns genes especialmente úteis no corpo dos pacientes, onde eles trabalham como uma equipe de resgate microscópica, para ajudar a produzir enzimas que, devido a um defeito qualquer em um gene, o corpo não é capaz de produzir por conta própria. Quando por fim descobrirmos a cura para os diferentes tipos de câncer, os tratamentos adotados refletirão os segredos sobre as maneiras pelas quais os nossos genes combatem determinadas modalidades de câncer e são impotentes diante de outras. Remédios como o Herceptin, para o câncer de mama, e o Gleevec, para a leucemia, funcionam porque instalam um bloqueio ao sinal químico que ordena o crescimento das células cancerígenas. Eles são precursores do futuro em que poderemos observar o passado dos tratamentos de câncer envolvendo cirurgias e a queima química ou radiológica de células cancerosas como recursos tão primitivos quanto uma sangria.
E esses novos tratamentos são apenas o começo. A genética já é considerada como uma ciência lamentavelmente ligada ao século XX pelos cientistas, que na verdade seguiram em frente no rumo da proteômica, o estudo das proteínas às quais os genes oferecem instruções de funcionamento. Já que um gene típico pode produzir um total de até 20,5 mil tipos diferentes de proteína, os cientistas começaram apenas agora a compreender de que maneira elas funcionam. Os pesquisadores sequer sabem quanto proteínas existem, ou de que maneira elas se dobram, o que significa, entre outras coisas, que é necessária uma espécie completamente nova de máquina para estudá-las. Os novos computadores necessários a essas tarefas estão enfim chegando ao mercado. Os modelos da IBM -pelo menos os mais recentes- agora funcionam em padrão celular, ou seja são capazes de se reparar quando acontecem defeitos, de maneira semelhante ao DNA. A quantidade de informação a processar é tão vasta que foi preciso inventar novos números para medi-la -não só os terabytes (um trilhão de bits de dados, genericamente), petabytes (para os quais uma unidade equivale ao conteúdo de metade das bibliotecas acadêmicas dos Estados Unidos), exabytes, yottabytes e zettabytes. Todas as palavras pronunciadas por todas as pessoas que já viveram em nosso planeta ao longo da história equivaleriam a cinco exabytes. A velocidade da descoberta deixa para trás até mesmo a nossa capacidade de imaginar.
O número imenso de oportunidades representa uma chance igualmente descomunal de cometer erros -uma nova fronteira entre ética, política, religião e comércio. Séculos de discussões filosóficas sobre o livre arbítrio agora estão tão emaranhadas quanto à espiral do DNA. Será que você realmente está exercendo sua liberdade de usar roupas tamanho 50 quando ser comilão está nos seus genes? O velho debate sobre o confronto de tendências naturais e tendências sociais se altera quando os cientistas descobrem genes que tornam seus portadores tímidos, irresponsáveis ou tristes. Para as famílias assombradas por gerações de baixas na luta contra a fibrose cística e o mal de Tay-Sachs, bem como a anemia celular, testes pré-natais podem ajudar a evitar um futuro tão doloroso quanto o passado. Mas se podemos estudar embriões para determinar que doenças os afligiriam no nascimento, será que temos o direito de estudá-los para determinar que dotes e dons eles portarão? Você gostaria de saber se seu filho terá ouvido musical perfeito ou olhos violeta? Será que os pais amariam seus filhos de maneira diferente caso pudessem projetá-los mais ou menos como preferissem?
Questões relativas à preservação da privacidade e ao conhecimento surgem a cada dia, particularmente à medida que os pesquisadores desenvolvem testes que descobrem doenças para as quais ainda não existe cura. Será que esses testes podem realmente ser mantidos em segredo dos patrões, das companhias de seguros ou de um futuro cônjuge? Será que se pode ou deve esconder que uma pessoa é portadora de um gene que indica que ela desenvolverá o Mal de Alzheimer quando passar dos 45 anos? Você gostaria de ser informado de que vai desenvolver o Mal de Huntington se mesmo assim não houver nada que os médicos possam fazer para impedir que a doença o destrua?
Não é apenas com os nossos genes que estamos aprendendo a lidar. E se pudermos descobrir maneiras de criar mosquitos, essas verdadeiras seringas hipodérmicas voadoras, que, em lugar de difundir a malária, difundam uma vacina que proteja os seres humanos contra a doença? Nos idos de 1965, os cientistas misturaram células humanas e células de camundongos. Hoje, há animais inteiros que estão sendo patenteados. Porcos recebem células humanas em transplantes na esperança de que possam vir a servir como fontes de órgãos para transplantes, beneficiando, por exemplo, as 70 mil pessoas que estão em listas de espera para transplante apenas nos Estados Unidos. E isso suscita a questão: se uma empresa australiana de biotecnologia gerar uma criatura parte humana e parte suína, que lei se aplicaria a ela? Será que se deve permitir que uma empresa patenteie um embrião humano clonado, e depois venda as células obtidas dele para ajudar no combate a determinadas doenças? E se o embrião tiver sido criado com DNA humano implantado no óvulo de uma vaca?
O primeiro inseticida foi feito de pó de crisântemo na China há cerca de dois mil anos. Agora, empresas de biotecnologia testam bananas que contêm uma vacina contra a hepatite e tomates que combatem o câncer. A Dow está produzindo uma espécie de milho que pode ser transformado em plástico biodegradável. Outras empresas já realizaram testes de campo para um produto de teste que envolve implantar células de linguado em um tomate, para ver se os genes do peixe ajudam o legume a se manter fresco em meio ao inverno. Os Estados Unidos e o resto do mundo estão envolvidos em uma disputa para determinar até que ponto interferir nos alimentos e até que ponto informar o público sobre o conteúdo daquilo que comemos.
Se o outro lado de todas essas promessas são os desafios que elas trazem, talvez seja vantajosa a demora com que as respostas levem surgir e para serem avaliadas. Quanto mais os cientistas aprendem sobre a maneira pela qual envelhecemos, mais se perguntam por que, efetivamente, o fazemos. Nossa pele se substitui a cada duas semanas, nossos ossos mais ou menos a cada sete anos. Com, a ajuda do código, talvez os cientistas, um dia, transformem nossos corpos em oficinas de consertos, aprendam como controlar os genes e reparar os que se quebram, para que as nossas vidas, como a molécula imortal desconstruída por Watson e Crick 50 anos atrás, possam prosseguir para sempre.
Tradução: Paulo Migliacci
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