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Grande estudo genético mostra como humanos estão evoluindo

Análise do DNA de 215 mil pessoas sugere que variantes que encurtam a vida estão sendo excluídas pela seleção natural

Janko Luin/Flickr
Um enorme estudo genético que buscou identificar como o genoma humano está evoluindo sugere que a seleção natural está se livrando de mutações genéticas nocivas que encurtam a vida das pessoas. O trabalho, publicado na revista científica PLoS Biology, analisou o DNA de 215 mil pessoas, e é uma das primeiras tentativas de examinar diretamente como os humanos estão evoluindo ao longo de uma ou duas gerações.

Para identificar quais fragmentos do genoma humano poderiam estar evoluindo, os pesquisadores exploraram grandes bancos de dados genéticos dos Estados Unidos e do Reino Unido buscando por mutações cuja prevalência em grupos de diferentes faixas etárias tenha mudado. Para cada pessoa, a idade da morte dos pais foi registrada como medida de longevidade, ou, em alguns casos, a sua própria idade.

“Se uma variante genética influencia a sobrevivência, sua frequência deveria mudar com a idade dos indivíduos sobreviventes”, diz Hakhamanesh Mostafavi, biólogo evolutivo da Universidade Columbia, em Nova York, que liderou o estudo. Pessoas que carregam uma variante genética nociva morrem a uma taxa mais alta, então a variante se torna mais rara na porção mais velha da população.

Mostafavi e seus colegas testaram mais de oito milhões de mutações comuns e encontraram duas que pareciam se tornam menos prevalentes com a idade. Uma variante do gene APOE, que está fortemente relacionado com a doença de Alzheimer, raramente foi encontrada em mulheres com mais de 70 anos. Uma mutação no gene CHRNA3, associada a tabagismo pesado em homens, sumiu gradualmente a partir da população de meia idade. Pessoas que não têm essas mutações possuem uma vantagem para a sobrevivência e têm maior propensão a viver mais, sugerem os pesquisadores.

Isso não é, por si só, evidência da evolução trabalhando. Em termos evolutivos, ter uma vida longa não é tão importante quanto ter uma vida frutífera reprodutivamente, com muitos filhos que sobrevivem à idade adulta e geram sua própria prole. Então, mutações nocivas que exerçam seus efeitos após a idade reprodutiva poderiam ser “neutras” aos olhos da evolução, e não representariam uma desvantagem em termos de seleção.

Contudo, se fosse esse o caso, ainda haveria muitas dessas mutações no genoma, argumentam os autores. O fato de um extenso estudo ter encontrado apenas duas sugere fortemente que a evolução está “eliminando-as”, diz Mostafavi, e que outras provavelmente já foram removidas da população pela seleção natural.

Conexões com a longevidade

O porquê de tais mutações poderem diminuir a aptidão genética de uma pessoa - sua habilidade de reproduzir e espalhar seus genes - continua uma questão em aberto.

Os autores sugerem que, no caso dos homens, pode estar ligado ao fato de que aqueles que vivem por mais tempo podem ter mais filhos, mas é improvável que essa seja toda a história. Então, os cientistas estão considerando duas outras explicações sobre a importância da longevidade. Primeiro, pais que chegam a idades avançadas com boa saúde podem cuidar de seus filhos e netos, aumentando as chances das próximas gerações sobreviverem e reproduzirem. Isso é algo conhecido como a “hipótese da avó” e pode explicar por que humanos tendem a viver bastante após a menopausa.

Em segundo lugar, é possível que variantes genéticas que são explicitamente ruins na velhice também sejam nocivas - porém mais sutilmente - mais cedo na vida. “Você precisaria de amostra extremamente grandes para ver esses pequenos efeitos”, diz Iain Mathieson, geneticista populacional da Universidade da Pennsylvania na Filadélfia. Por isso, ainda não é possível dizer se é esse o caso.

Os pesquisadores também descobriram que certos grupos de mutações genéticas - que individualmente não teriam efeitos mensuráveis, mas juntos representariam ameaças para a saúde - apareceram com menor frequência em pessoas que tinham uma expectativa de vida longa do que em pessoas sem tal perspectiva. Isso incluía predisposição para asma, alto índice de massa corporal e colesterol alto. O mais surpreendente, no entanto, foi a descoberta de que conjuntos de mutações que atrasam a puberdade e a idade fértil são mais prevalentes em pessoas com vidas mais longas.

Ver uma conexão genética com o adiamento da idade fértil é intrigante, diz Jonathan Pritchard, geneticista da Universidade de Standford na Califórnia. A ligação entre longevidade e fertilidade tardia foi detectada antes, mas esses estudos não puderam descontar os efeitos da riqueza e da educação, porque as pessoas com altos níveis de ambos tendem a ter filhos mais tarde na vida. A última evidência genética faz Pritchard pensar que existe uma troca evolutiva entre fertilidade e longevidade, que anteriormente foi estudada apenas em animais. "Encontrar isso em seres humanos é realmente muito legal", ele diz. "Eu acho que é um estudo muito bom."

Estudar a evolução “em ação” junto aos seres humanos é notoriamente difícil. Cientistas que desejam observar a seleção diretamente teriam que medir a frequência de uma mutação em uma geração, depois também em todos os filhos dessa geração e, melhor ainda, nos netos, diz Gil McVean, geneticista estatístico da Universidade de Oxford, no Reino Unido. “Seria muito difícil fazer isso bem”, diz ele. “Precisaríamos de inúmeras amostras.”

Bruno Martin, Nature

Este artigo é reproduzido com permissão é foi originalmente publicado em 6 de setembro de 2017.
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