Estudo identifica o gene vgll3 no killifish-turquesa-africano ligado ao envelhecimento

Um estudo recente pode ter apontado uma peça decisiva na engrenagem biológica que faz o envelhecimento avançar.

Os autores descrevem um gene que parece definir a velocidade de crescimento do killifish-turquesa-africano (Nothobranchius furzeri) e o quão cedo o animal chega à idade reprodutiva.

O problema é que isso vem com um custo importante: alterações nesse gene - chamado vestigial-like 3 (ou vgll3) - também podem aumentar o risco de câncer nesses peixes conforme envelhecem e, ao mesmo tempo, encurtar a expectativa de vida.

Trata-se de uma evidência experimental rara de uma troca genética que pesquisadores vinham procurando, em especial entre vertebrados, isto é, animais com coluna vertebral como nós.

Conduzido por cientistas da Universidade Hebraica de Jerusalém, o trabalho buscou testar a ideia da pleiotropia antagônica: genes que favorecem crescimento e vantagens no início da vida, mas trazem prejuízos mais tarde.

A hipótese vem ganhando força, porém, até agora, encontrar provas concretas - na forma de genes específicos - era difícil.

Os dados apresentados aqui sustentam a noção de que certos genes empurram o organismo para um estilo de “viver rápido, morrer cedo”. Isso também ajuda a entender por que genes que limitam a longevidade continuam presentes ao longo da evolução.

"Nós efetivamente flagramos a evolução no ato de fazer uma troca", diz o geneticista Itamar Harel, da Universidade Hebraica de Jerusalém.

"Há anos, perguntamos por que nossos corpos não conseguem simplesmente se manter indefinidamente.

"Este gene nos dá uma resposta direta: a natureza não prioriza longevidade, ela prioriza continuidade. Nós fomos feitos para correr uma prova de velocidade, não uma maratona."

Por que o gene vgll3 chamou atenção no killifish-turquesa-africano

A equipe decidiu examinar mais de perto o vgll3 porque variações naturais desse gene já haviam sido associadas ao momento da puberdade em humanos e à idade reprodutiva em salmões. Além disso, ele é conhecido por participar do controle do crescimento celular.

Como o killifish vive muito pouco - apenas alguns meses -, ele se torna um modelo ideal para estudos de envelhecimento e longevidade.

O que o CRISPR revelou sobre o vgll3: crescimento rápido e custo tardio

Para investigar o papel do vgll3, os cientistas recorreram à edição genética por CRISPR para modificar o gene no killifish, bagunçando as proteínas que ele produz.

Nos peixes editados, a divisão celular ocorreu com mais intensidade: eles cresceram mais depressa e atingiram a maturidade sexual mais cedo.

Já perto do fim da vida, esses mesmos animais passaram a apresentar mais tumores associados à idade, inclusive cânceres parecidos com o melanoma em humanos.

Assim, tudo indica que, no estado “padrão”, o vgll3 funciona como uma espécie de freio de segurança. Ao soltá-lo, o envelhecimento parece acelerar.

Além de aumentar a divisão celular, os pesquisadores observaram que variações no gene vgll3 mexeram com a atividade de células-tronco e com o reparo do DNA - processos essenciais para uma vida longa e saudável.

"Esses achados são consistentes com uma troca", escrevem os pesquisadores, "entre benefícios no início da vida, como crescimento acelerado e maturidade reprodutiva, e o risco aumentado de doença e mortalidade no fim da vida, o que justifica investigações adicionais em populações selvagens."

O que isso pode significar para humanos e os próximos passos

Humanos também possuem o gene vgll3, mas ainda são necessários mais estudos para saber se ele atua do mesmo modo.

Se a função for semelhante, talvez estejamos diante de um “botão” que, um dia, poderia ser ajustado para desenvolver tratamentos contra o câncer e promover melhor saúde na velhice - embora isso ainda esteja distante.

Há um volume considerável de pesquisas anteriores sobre esse gene, relacionando-o - e a proteína produzida por ele - ao câncer, mas o quadro não é simples.

Trabalhos passados já ligaram o vgll3 tanto à promoção quanto à supressão do crescimento tumoral, indicando que ainda falta compreender muito sobre seu papel no envelhecimento e nas doenças.

Por enquanto, o argumento a favor da pleiotropia antagônica - e da existência de genes individuais capazes de afetar o crescimento - ficou bem mais robusto.

"O que é fascinante - e um pouco assustador - é que o câncer que vemos nesses peixes não é um acidente aleatório", diz Harel.

"É a sombra direta da vitalidade juvenil deles. A mesma maquinaria que leva uma célula a construir um corpo jovem está sequestrando o sistema para construir um tumor no corpo velho."

Harel e seus colegas afirmam que os próximos passos com o killifish serão testar se dá para separar os efeitos do vgll3 nos primeiros anos de vida de suas consequências nocivas mais tarde.

"Se conseguirmos entender esse mecanismo", acrescenta Harel, "talvez finalmente aprendamos a dissociar o crescimento saudável da doença do envelhecimento."

A pesquisa foi publicada na Nature Communications.