Uma corrida armamentista de bilhões de anos contra vírus moldou nossa evolução

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Os vírus evoluíram para invadirem as células de plantas, animais e outros organismos.Créditos: Kateryna Kon / Science Photo Library.

Por Amy Maxmen
Publicado na Nature

Os vírus e seus anfitriões estiveram em guerra há mais de um bilhão de anos. Esta batalha levou a uma dramática diversificação dos vírus e das respostas imunes do hospedeiro. Embora os primeiros sistemas antivirais desapareceram há muito tempo, os pesquisadores agora podem ter recuperado restos de um deles incorporado, como um fóssil, em células humanas.

Uma proteína chamada Drosha, que ajuda a controlar a regulação de genes em vertebrados, também abordam vírus, informam pesquisadores hoje na Nature. Eles sugerem que Drosha e a família de enzimas, denominadas RNAse III, pertencem aos combatentes de vírus originais em um ancestral unicelular de animais e plantas. “Você pode ver a pegada da RNAse III nos sistemas de defesa através de todos os reinos da vida”, diz Benjamin, um virologista da Icahn School of Medicine no Monte Sinai, em Nova York, e principal autor do artigo.

Plantas e invertebrados implementam proteínas RNAse III em uma resposta imune chamada interferência de RNA, ou RNAi . Quando um vírus infecta um hospedeiro, as proteínas cortam o RNA do invasor em pedaços que impedem que ele se espalhe. Mas os vertebrados adotam uma abordagem diferente, protegendo vírus com poderosas proteínas  interferon — enquanto Drosha e uma outra proteína relacionada regulam os genes no núcleo.

Mas em 2010, eles testemunharam um fenômeno estranho: Drosha parece deixar o núcleo de células humanas sempre que um vírus invadem. “Isso foi estranho e nos deixou curiosos”, diz Tim. Sua equipe confirmou mais tarde a descoberta e viu que Drosha demonstra o mesmo comportamento em células de moscas, peixes e plantas.

Defensor celular

Para testar a hipótese de que Drosha deixa o núcleo para combater vírus em vertebrados, os pesquisadores infectaram células que foram geneticamente modificadas para não ter Drosha com a presença de um vírus. Eles descobriram que os vírus replicaram mais rapidamente nessas células. A equipe então inseriu Drosha de bactérias em células de peixes, humanos e vegetais. A proteína parecia bloquear a replicação de vírus, sugerindo que esta função remonta a um antepassado antigo de todos os grupos. “A Drosha é como a versão beta de todos os sistemas de defesa antivirais”, afirmou.

Porém, especula que as proteínas RNAse III originalmente ajudaram as bactérias a manter seu próprio RNA, e essa bactéria posteriormente implantou as proteínas contra o material genético dos vírus. Ele ressalta a ocorrência de proteínas RNAse III em respostas imunes ao longo da árvore da vida. Por exemplo, alguns sistemas CRISPR, uma resposta de combate a vírus em arqueias e bactérias, incluem proteínas RNAse III. Plantas e invertebrados implementam as proteínas no RNAi. E, embora os vertebrados confiem nos interferon para o controle viral, este estudo mostra que Drosha ainda persegue os vírus, do mesmo modo que um animal de estimação Golden Retriever — um cão criado para recuperar as aves aquáticas — pega uma vara como se fosse um pato caído.

Donald Court, um geneticista do National Cancer Institute em Frederick, Maryland, acha essa descoberta legal, mas ele não compra a ideia  do cenário evolutivo. “A RNAse III está envolvida em muitas coisas, em quase todos os domínios da vida”, explica. Ele não vê nenhuma razão para pensar que um sistema antiviral evoluiu para o próximo. Por exemplo, ele diz que o fato de que um sistema CRISPR incluir RNAse III, enquanto outros não, sugerem que as proteínas provavelmente foram implantadas de forma independente e não herdadas.

“É uma história realmente intrigante, e os dados são bons, mas você está falando de processos que ocorreram ao longo de milênios, por isso é difícil saber se é verdade”, diz Bryan Cullen, um virologista da Duke University em Durham, Carolina do Norte. Cullen prevê que o artigo irá induzir os pesquisadores que estudam RNA e doenças infecciosas a testar a hipótese de Timey. “O sistema imunológico tem estado sob tremenda pressão para evoluir à medida que os vírus superam as defesas, e este artigo sugere que a RNAse III tem desempenhado um papel importante nessa evolução”, diz ele. “É como que a Rainha Vermelha disse a Alice em Through the Looking-Glass : você tem que continuar correndo para ficar em um só lugar”.

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