Descobriu-se a razão pela qual 10% do genoma humano é constituído por genes de retrovírus

Virologistas identificaram um mecanismo que permitiu que os retrovírus se replicassem eficientemente por milhões de anos como parte do DNA de mamíferos.

Considera-se que a principal tarefa dos vírus é a transmissão de seus próprios genes para as gerações subsequentes. Na busca por reprodução a qualquer custo, todos os vírus não são diferentes de outros organismos vivos, incluindo os humanos.

A diferença está na simplicidade excepcional da estrutura do vírus, que se reduz a uma única molécula – o portador do genoma, o RNA viral, o DNA ou, em algumas variantes, a combinação de ambos. Outra diferença do vírus reside no seu duplo estado – o estado extracelular "morto" das partículas virais, ou vírions, que praticamente não apresentam atividade independente, e o estado "vivo", quando o vírus entra na célula hospedeira e começa a se multiplicar, integrando-se ao mecanismo celular de transcrição do DNA.

Mas, descobriu-se há relativamente pouco tempo, com a descoberta dos retrovírus endógenos, que alguns vírus podem não ter um estágio de vírion.

Esses vírus transmitem seus próprios genes para as gerações subsequentes sem ir além das células (daí seu nome – endógeno, ou seja, intragênico), e seu programa genético, incorporado ao DNA celular, é considerado parte integrante do genoma do hospedeiro.

Já foi estabelecido que cerca de 8–10% do genoma humano consiste em sequências de nucleotídeos de retrovírus que infectaram nossos ancestrais evolutivos há dezenas de milhões de anos.

Em outras palavras, um décimo do DNA humano consiste em genes retrovirais com vários milhões de anos (“retro” significa que esses vírus usam o mecanismo de transcrição reversa para replicar seu próprio genoma: primeiro, a enzima viral transcriptase reversa começa a sintetizar uma fita de DNA no RNA viral, depois sintetiza uma segunda fita nessa fita e, então, esse DNA viral, tendo penetrado a membrana nuclear da célula, é incorporado à célula hospedeira e funciona como uma matriz para a síntese de RNAs virais pela célula hospedeira).

Pesquisadores do Instituto Oxford, juntamente com o Aarano Diamond Center for AIDS Research (Nova York, EUA) e o Rega Institute (Bélgica), decidiram descobrir o mecanismo pelo qual antigos retrovírus conseguiram se registrar em nossos genes em grandes quantidades.

Para tanto, estudaram os genomas de 38 mamíferos. Desses genomas, isolaram regiões contendo sequências de nucleotídeos retrovirais e as compararam in silico (em silício, em outras palavras, usando métodos matemáticos computacionais especializados) em busca de semelhanças, diferenças e da parte que ocupam na região do DNA viral.

Como a análise mostrou, uma certa categoria de retrovírus endógenos perdeu o gene env, responsável pela proteína que ajuda o vírus a penetrar na célula, em algum momento de sua evolução.

A perda da capacidade de infectar outras células não significou a perda da capacidade de autorreplicação, só que agora todo o tempo de vida do vírus começou a passar dentro da célula hospedeira paralelamente ao seu próprio tempo de vida com a ajuda de segmentos móveis de DNA viral - retrotransposons.

Porém, o mais interessante é que com a perda da função infecciosa de certos retrovírus, esses vírus aumentaram rapidamente sua representação dentro do genoma, o que resultou na predominância do material genético dos vírus no DNA dos mamíferos.

Ao comparar diferentes genomas, os pesquisadores resumiram a versatilidade desse fenômeno: a perda de infectividade resultou em um aumento de 30 vezes na quantidade de material viral.

Os retrovírus endógenos são perigosos para a saúde?

Os vírus cumprem perfeitamente a tarefa de disseminar seus próprios genes, registrando-se no DNA humano como passageiros, sem causar danos ao transporte. Para os proprietários, eles são, na maioria dos casos, não patogênicos, não infecciosos, não formam partículas de vírions, ou seja, não infectam ninguém, e estão sob o controle regulatório da transcrição do DNA celular.

Olhando por outro ângulo, há evidências de que alguns retrovírus endógenos (como alguns exógenos que causam, por exemplo, sarcoma de Rous, linfomas e mielopatias) têm potencial oncogênico e têm todas as chances de estimular o desenvolvimento de câncer, embora o que desencadeia os processos que forçam o corpo a assumir tais riscos ainda não esteja claro. O estudo de vírus "fósseis" em nosso genoma está apenas começando, portanto, as descobertas mais informativas que nos forçarão a olhar para o nosso corpo de uma perspectiva completamente diferente ainda estão por vir.