ADN viral antigo molda as placentas humanas modernas
"É um lembrete de que há muito mais para aprender sobre o nosso genoma e como as infecções antigas podem influenciar o que somos hoje"
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Uma colaboração liderada pelo Centro Max Delbrück e pela Universidade de Bath descobriu a forma como o ADN viral antigo controla um gene ligado ao desenvolvimento da placenta e à pré-eclâmpsia, uma doença da gravidez que põe em risco a vida. A investigação, publicada na revista "Genome Biology", poderá ajudar a identificar o risco de pré-eclâmpsia muito mais cedo.
O genoma humano está repleto de relíquias de infecções virais - pedaços de ADN de vírus que foram inseridos no ADN humano ao longo de milhões de anos e nunca mais saíram. A maioria é silenciosa, mas alguns assumiram papéis funcionais, particularmente em órgãos que evoluem com relativa rapidez, incluindo a placenta.
Uma colaboração internacional entre geneticistas, biólogos evolutivos, bioinformáticos e clínicos identificou a forma como alguns destes antigos fragmentos de ADN viral estão a influenciar a nova vida atual - especificamente, ajudando a regular genes que controlam o desenvolvimento e o funcionamento normais da placenta. Um gene em particular, o EPS8L1, quando sobre-expresso, induz caraterísticas-chave da pré-eclampsia, uma doença potencialmente fatal durante a gravidez.
"Estas descobertas ligam um processo evolutivo profundo a um problema clínico muito moderno e apontam para um potencial biomarcador para detetar o risco de pré-eclâmpsia antes de os sintomas se desenvolverem", afirma a Professora Zsuzsanna Izsvák, líder do grupo do Mobile DNA Lab no Centro Max Delbrück em Berlim e coautora correspondente.
Cerca de 5% das gravidezes são afectadas pela pré-eclâmpsia, que pode ser extremamente perigosa tanto para a mãe como para o feto. Não existe cura e os casos mais graves exigem um parto prematuro. A causa exacta da doença continua a ser ilusória, em parte porque é muito difícil de estudar.
A IA ao resgate
Utilizando o A100 Beast - um modelo de aprendizagem profunda desenvolvido pelo Dr. Amit Pande no laboratório de Izsvák - os investigadores classificaram as sequências de ADN que regulam a expressão genética em todas as espécies. "Ensinámos a IA a ler o ADN como uma linguagem", diz Pande. "Previu regiões potenciadoras anteriormente ignoradas, muitas de origem viral, dando-nos as primeiras pistas." Nos genomas da placenta, o A100 Beast identificou um conjunto de potenciadores ERV3-MLT1 altamente activos.
O laboratório estabeleceu uma parceria com a Universidade de Bath e centros clínicos, incluindo o laboratório Blois na Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, o laboratório Müller/Dechend no Centro de Investigação Experimental e Clínica em Berlim-Buch, bem como outros em Essen, Würzburg e Oslo, para analisar o tecido placentário de gravidezes saudáveis e de gravidezes com pré-eclampsia. Os estudos confirmaram 87 potenciadores derivados do vírus activos na placenta e que os potenciadores ajudam a aumentar a atividade de nove genes normalmente desregulados na pré-eclâmpsia.
"Ficámos surpreendidos", diz o coautor do estudo, Dr. Manvendra Singh, que fez este trabalho no laboratório Izsvak e é agora chefe de grupo no INSERM Paris, "porque temos ADN de dezenas de famílias virais no nosso genoma, mas foi apenas uma família em particular, ERV3-MLT1, que esteve ligada à pré-eclâmpsia".
Entre os genes habitualmente desregulados, a equipa interessou-se por um que não tinha sido estudado antes: EPS8L1. O gene é expresso nos trofoblastos, as células críticas que formam a camada exterior do blastócito nos primeiros dias de gravidez e que se transformam na placenta.
Estudos funcionais, concebidos e conduzidos pela coautora Dra. Rabia Anwar no laboratório Izsvak, demonstraram que quando o EPS8L1 é sobre-expresso em culturas de células da placenta, estas apresentam sinais de pré-eclâmpsia, incluindo uma capacidade reduzida de invasão dos trofoblastos, uma formação alterada de vasos sanguíneos e stress oxidativo e danos nos tecidos das células da placenta. No entanto, a supressão completa do gene conduziu à morte celular, o que sugere que é necessário para o funcionamento normal.
Potencial biomarcador
A equipa descobriu também que uma forma segregada de EPS8L1 foi detectada no sangue materno, onde os seus níveis se correlacionaram com biomarcadores de pré-eclâmpsia estabelecidos. Isto significa que poderá ser utilizada em painéis de rastreio sanguíneo para detetar pré-eclâmpsia precoce, muito antes do aparecimento de sintomas perigosos.
Nomeadamente, o gene EPS8L1 foi consistentemente regulado positivamente em todas as coortes que forneceram amostras de tecido.
"Isto foi emocionante porque se pretende que um biomarcador esteja presente numa grande variedade de origens étnicas para ser o mais útil possível", afirma Rabia Anwar, que é agora investigadora de pós-doutoramento na University Health network em Toronto. "Também descobrimos que o gene não estava associado a uma complicação diferente da gravidez, outra indicação de que poderia funcionar muito bem especificamente para a pré-eclâmpsia".
É necessário um estudo clínico de maior dimensão para confirmar que a proteína EPS8L1 pode ser utilizada como biomarcador para detetar o risco de pré-eclâmpsia no primeiro trimestre da gravidez.
Há 100 milhões de anos
Para além da sua relevância médica, o estudo ilustra a forma como os vírus antigos continuam a moldar a biologia humana. O ADN viral que é o foco deste estudo foi introduzido nos primatas há mais de 100 milhões de anos, antes de se separar dos roedores na árvore evolutiva - algo que os investigadores podem confirmar porque está presente num antepassado comum dos mamíferos que os primatas partilham com os roedores.
"É um lembrete de que há muito mais para aprender sobre o nosso genoma e como as infecções antigas podem influenciar quem somos hoje", acrescenta o Professor Laurence D. Hurst, especialista em genética evolutiva da Universidade de Bath e coautor correspondente.
A estrutura de aprendizagem profunda A100 Beast está disponível gratuitamente no Hugging Face Spaces, permitindo que outros cientistas explorem potenciadores virais e não virais em todas as espécies.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Rabia Anwar, Amit Pande, Manvendra Singh, Zhi Huang, Eve Hallett, Yiran Xie, Alexandra Gellhaus, Florian Herse, Olivia Nonn, Martin Gauster, Tamás Raskó, Matthias Selbach, Stefan Verlohren, Anne Cathrine Staff, Ralf Dechend, Ulrich Pecks, Sandra M. Blois, Laurence D. Hurst, Zsuzsanna Izsvák; "ERV3-MLT1 provides cis-regulatory elements for human placental functioning and are commonly dysregulated in human-specific preeclampsia"; Genome Biology, Volume 26, 2025-11-5
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