Uma equipa internacional de cientistas tornou-se a primeira a mapear o genoma do tubarão da Gronelândia - e isso pode ajudar a prolongar potencialmente o tempo de vida dos seres humanos, afirmam os autores.
O vertebrado com maior longevidade pode oferecer pistas para prolongar o tempo de vida humano, dizem os cientistas
por Taylor Nicioli, CNN
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O tubarão da Gronelândia é conhecido por ser esquivo, escondendo durante anos as suas caraterísticas mais surpreendentes. Estas criaturas lentas encontram-se principalmente nas águas profundas e frias dos oceanos Atlântico Norte e Ártico e são os únicos tubarões que suportam as temperaturas geladas durante todo o ano. Alguns indivíduos da espécie podem ter nadado ali desde os tempos coloniais - e os investigadores estão apenas a começar a desvendar como.
Devido ao metabolismo lento do animal marinho, os cientistas há muito que suspeitavam que o tubarão da Gronelândia tinha uma longevidade invulgarmente longa, mas não havia forma de determinar a magnitude exata até há pouco tempo. Uma investigação publicada em 2016 determinou que os tubarões são os vertebrados mais longevos, vivendo provavelmente cerca de 400 anos, com uma estimativa que varia entre 272 e mais de 500 anos. Agora, um estudo diferente tem como objetivo compreender o mecanismo subjacente a essa longevidade.
Uma equipa internacional de cientistas tornou-se a primeira a mapear o genoma do tubarão-da-Gronelândia, sequenciando cerca de 92% do seu ADN e fornecendo informações sobre o funcionamento interno deste peixe de vida longa. A montagem, a representação computacional do seu genoma, não só contribui para o que se sabe sobre a estrutura dos tubarões e o funcionamento dos seus corpos como também fornece pistas sobre a razão pela qual os animais têm tanto poder de permanência, afirmam os investigadores.
“Só com a montagem do genoma podemos realmente compreender quais foram, por exemplo, as mutações acumuladas no tubarão que levaram a esta enorme longevidade”, afirma Steve Hoffman, autor sénior da nova investigação sobre o tubarão da Gronelândia e biólogo computacional do Instituto Leibniz sobre o Envelhecimento, na Alemanha. “Para isso, este genoma é uma espécie de ferramenta que nos permite, e naturalmente também a outros investigadores, analisar os mecanismos moleculares da longevidade.”
Os autores do estudo publicaram as suas descobertas como uma pré-impressão - um artigo científico que não passou pelo processo de revisão por pares - e convidam mais cientistas a estudar o genoma e a efetuar a sua própria análise do ADN do tubarão, explica Hoffman.
Há poucas espécies de animais que vivem mais tempo do que os seres humanos, especialmente em comparação com o nosso peso e tamanho corporal. Ao estudarem os mecanismos de longevidade do tubarão da Gronelândia, os cientistas podem também obter mais informações sobre a forma de prolongar potencialmente o tempo de vida dos seres humanos, afirmam os autores.
Na imagem em cima, um tubarão da Gronelândia nada a uma profundidade de 225 metros na Baía Disko, em Qeqertarsuaq, na Gronelândia créditos: John Fleng Steffensen
O genoma do tubarão da Gronelândia
Os tubarões da Gronelândia crescem a um ritmo extremamente lento de menos de um centímetro por ano, mas acabam por atingir mais de seis metros de comprimento e só atingem a maturidade sexual com mais de um século de idade. Suspeita-se que a espécie mais antiga possa sobreviver mais de meio milénio.
Os autores do estudo descobriram que o genoma do tubarão é extraordinariamente grande, duas vezes mais longo que o de um ser humano e maior do que qualquer outro genoma de tubarão sequenciado até à data. Os investigadores estão a analisar o genoma para explorar o que o seu grande tamanho pode significar para a longevidade do tubarão. Uma das razões para um genoma mais longo pode estar relacionada com a capacidade do tubarão para reparar o seu ADN, uma característica que tem sido frequentemente observada noutras espécies com uma duração de vida excecional, incluindo a ratazana-toupeira nua - o roedor com maior longevidade, que aguenta até 30 anos ou mais - e certas espécies de tartarugas que podem viver até mais de 100 anos.
O tubarão da Gronelândia é único na medida em que uma grande quantidade - mais de 70% - do seu genoma é constituída por genes saltadores, que podem mover-se dentro da sequência de ADN duplicando-se, por vezes criando mutações. Muitas vezes, estas duplicações são referidas como parasitas genéticos devido aos seus potenciais efeitos nocivos, incluindo doenças genéticas como o cancro.
No entanto, parece que no tubarão da Gronelândia os genes que reparam o ADN têm atuado como genes saltadores, distribuindo-se pelo genoma e abrandando o processo de envelhecimento ao reparar o ADN danificado. Como resultado, “o efeito prejudicial destes elementos transponíveis (genes saltadores) não só é cancelado mas talvez até invertido, de modo que a integridade do genoma é ainda melhor no tubarão da Gronelândia”, diz o autor principal, Arne Sahm, bioinformático e professor júnior da Universidade Ruhr de Bochum, na Alemanha.
Os autores sugerem que os genes de reparação do ADN nesta espécie desenvolveram a dada altura a capacidade de se multiplicarem, contribuindo para a reparação do ADN e, por sua vez, para a longevidade. Os investigadores pretendem explorar e analisar melhor o ADN do tubarão da Gronelândia, comparando também o seu genoma com o de outras espécies de tubarões e de peixes de vida mais curta, para fornecerem provas adicionais desta caraterística única, revela Hoffman.
Estudar o tubarão-da-Groenlândia
Antes de os investigadores sequenciarem o genoma do tubarão da Gronelândia, apenas cerca de 10 genomas estavam disponíveis para todos os elasmobrânquios - uma subclasse de peixes que inclui tubarões, raias e patins -, diz Nicole Phillips, professora associada de ecologia e biologia de organismos na Universidade do Sul do Mississippi, em Hattiesburg. Nicole Phillips não esteve envolvida na investigação conduzida por Hoffman, Sahm e respetiva equipa.
“Quanto mais genomas de alta qualidade forem sequenciados, melhor poderemos compreender os fundamentos genéticos das características comuns e únicas deste grupo antigo”, afirma Nicole Phillips, por e-mail. “A identificação da base genética da esperança de vida em diferentes espécies, incluindo tubarões de vida longa, permite aos investigadores compreender a biologia do envelhecimento e da longevidade.”
Devido à preferência dos tubarões por águas profundas, a maior parte da informação sobre o tubarão da Gronelândia provinha historicamente de registos de pesca comercial. Na última década, os investigadores têm utilizado cada vez mais o vídeo, incluindo veículos operados remotamente e câmaras com isco, bem como observações em espécimes capturados para investigar o esquivo tubarão.
Para sequenciar e estudar a composição genética do tubarão, os autores eutanasiaram vários espécimes para obter amostras de tecido, para o que tinham uma licença de investigação. Mas os cientistas esperam que o seu trabalho sobre o genoma do tubarão da Gronelândia acabe por ajudar à conservação da espécie, sublinha Hoffman. O tubarão da Gronelândia está atualmente listado como vulnerável na Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da União Internacional para a Conservação da Natureza - a última avaliação é de junho de 2019.
“Os autores conseguiram obter informações sobre um animal que se encontra num lugar único na árvore evolutiva da vida. É muito ancestral e por isso pode potencialmente representar, pelo menos nos tubarões, como todos os genomas evoluíram - porque fornece este instantâneo de um genoma realmente interessante e muito especializado”, explica Toby Daly-Engel, professor associado de engenharia oceânica e ciências marinhas no Florida Institute of Technology em Melbourne e diretor do Florida Tech Shark Conservation Lab. Daly-Engel não esteve envolvido na investigação.
“Por um lado, penso que o conhecimento destes genes saltadores é realmente interessante e, por outro lado, não é surpreendente que estejam a ver coisas que nunca vimos antes”, acrescenta, “porque, apesar de termos sequenciado outros genomas de tubarões, as espécies de tubarões são tão diferentes umas das outras que podemos esperar coisas novas com cada espécie”.
Prolongar a duração da vida humana
Em investigações anteriores, os cientistas conseguiram prolongar o tempo de vida de certas espécies de vida curta, como as moscas e os ratos, através de modificações genéticas. Ao investigar espécies mais longevas, os cientistas podem compreender melhor o processo de envelhecimento de todas as espécies e os conjuntos de ferramentas que podem ser potencialmente aplicados para prolongar a esperança de vida dos seres humanos, afirma Sahm.
“A evolução não escolhe sempre o mesmo caminho. Portanto, se, digamos, o objetivo é ter uma melhor reparação do ADN - isso pode ser conseguido através de múltiplos mecanismos e os mecanismos são diferentes nos ratos-toupeira, nas baleias e nos tubarões -, temos de aprender sobre todos eles e depois ver quais podemos talvez adaptar mais facilmente para uso humano”, refere Vera Gorbunova, professora de medicina e biologia na Universidade de Rochester, em Nova Iorque, e principal autora de um estudo de 2023 que utilizou genes transferidos de ratos-toupeira nus para prolongar o tempo de vida dos ratos. Gorbunova não esteve envolvida na investigação sobre o tubarão da Gronelândia.
“Uma vez que os investigadores entendam o mecanismo, então podemos ver se podemos projetar uma droga específica para atingir essa enzima do genoma dessa forma ”, acrescenta. “Podemos sonhar com a terapia genética, talvez possamos dar às pessoas um gene do tubarão da Gronelândia, mas isso pode ser mais uma abordagem de ficção científica. Algo mais facilmente traduzível seria, bem... talvez possamos conceber um medicamento que vise um gene humano e o faça funcionar um pouco mais como o de um tubarão da Gronelândia. E isso iria melhorar a reparação do ADN nos seres humanos.”
Há muitas influências ambientais que danificam o ADN humano, como a luz solar ou o tabaco. Ao saberem mais sobre a técnica única de reparação do ADN do tubarão da-Gronelândia, os cientistas podem começar a estudar a forma como a característica contribui para outros fatores de retardamento da idade, como a supressão de tumores nas células do tubarão da Gronelândia, bem como os potenciais efeitos nas células de outras espécies, incluindo as nossas, explica Sahm.
“Se quisermos realmente aumentar significativamente o tempo de vida dos seres humanos - ou talvez ainda melhor, prolongar a percentagem da nossa vida em que estamos realmente saudáveis e em forma e em que podemos fazer coisas -, é bom olhar para os truques dos animais de vida muito longa e aprender como eles mudam o seu sistema em geral e identificar as estratégias que utilizam.”
