Genética: as 8 milhões de mutações inéditas encontradas no DNA do povo brasileiro

O DNA é o conjunto de informações que determina boa parte de nossas características físicas e psicológicas, além da propensão a desenvolver certas enfermidades.

Essas moléculas ficam organizadas nos cromossomos, que estão guardados no núcleo de todas as células que compõem nosso corpo (com exceção dos espermatozoides e dos óvulos).

Nas últimas décadas, a evolução da tecnologia garantiu o surgimento dos sequenciadores, as máquinas capazes de analisar o material genético e decifrar esse código de letrinhas que determinam uma grande parcela de quem somos.

A maioria dos genes são idênticos em todos os seres humanos. Mas há uma parcela deles que difere de um indivíduo para o outro.

E é isso que vai determinar de coisas simples, como a altura, a cor dos olhos, o formato do cabelo, a questões mais complexas, como o risco aumentado ou diminuído de ter um câncer ou de sofrer com Alzheimer.

Nesse contexto, o estudo recém-publicado na Science teve como objetivo sequenciar o genoma de uma parcela significativa e representativa da população brasileira, para entender quais as características que nos diferenciam de outros povos espalhados pelo mundo.

Esse projeto foi anunciado em 2019 com o nome “DNA do Brasil” e contou com o apoio inicial da Dasa, uma empresa do setor de saúde, e da Google Cloud, sistema de armazenamento de dados na nuvem.

No ano seguinte, a iniciativa foi oficialmente abraçada pelo Ministério da Saúde, que criou o Programa Nacional de Genômica e Saúde de Precisão – Genomas Brasil.

“Nesse meio tempo, ainda precisamos lidar com a pandemia de covid-19, que complicou as coisas por dois anos”, lembra a geneticista Tábita Hünemeier, uma das responsáveis pelo projeto.

“Foi um trabalho homérico”, complementa a especialista, que atua no Laboratório de Genômica Populacional Humana da Universidade Pompeu Fabra em Barcelona, na Espanha.

Vale destacar que esses 2,7 mil genomas sequenciados representam a primeira leva de resultados.

Os cientistas esperam publicar em breve novas análises, que levam em conta as informações genéticas de cerca de 12 mil brasileiros e ampliam os grupos analisados ao incluir mais quilombolas, ribeirinhos e caiçaras.

Esse grande banco de dados — o primeiro dessa magnitude na América Latina — será controlado pelo Ministério da Saúde e ficará disponível para que outros cientistas possam fazer estudos independentes nos próximos anos.

A pesquisa comparou os quase 3 mil genomas brasileiros com outras 270 mil sequências de DNA colhidas em outras partes do mundo.

E, como mencionado no início da reportagem, foram encontradas 8.721.871 novas variantes (ou mutações) entre indivíduos que nasceram no Brasil.

Mas o que isso significa na prática?

“Por que será que a gente encontrou tantas variantes novas, que ainda não haviam sido descritas em outras partes do mundo? Não é porque somos marcianos…”, brinca a pesquisadora Lygia da Veiga Pereira, que lidera o Projeto DNA do Brasil.

“Isso acontece porque os bancos de dados genômicos disponíveis até hoje vêm predominantemente de populações de ancestralidade europeia”, responde ela, que também é professora do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (IB-USP).

E, como a História nos conta, o povo brasileiro é constituído a partir da mistura de ancestralidades indígenas, africanas e europeias, entre outras.

“Isso só mostra o quanto a gente tem a contribuir para o conhecimento, até em termos de biologia humana”, defende Pereira.

Hünemeier confessa que intuitivamente os pesquisadores já esperavam encontrar um grande número de variantes genéticas entre brasileiros.

“Mas, quando a gente vê esses números, isso corrobora de maneira espetacular para essa noção de que há muitas populações que são sub-representadas nos bancos de dados”, reflete a cientista, que também atua no IB-USP.

“A diversidade africana e indígena é pouco estudada. Mas mesmo alguns povos europeus que migraram e contribuíram para a diversidade brasileira, como os italianos, não aparecem muitos nos estudos genômicos maiores, que focam mais em Reino Unido, Estônia, Finlândia…”, contextualiza a geneticista.

“Nosso trabalho mostra quanta variabilidade existe no mundo que ainda não foi estudada, porque os genomas captados até agora eram muito similares”, complementa ela.

Mas o estudo brasileiro deu um passo além: com o auxílio de algoritmos e programas de computador, foi possível identificar, no universo das 8 milhões de mutações, um total de 36.637 variantes “com efeitos nocivos e potencialmente impactantes” em termos de saúde.

Ou seja, o trabalho identificou dezenas de milhares de sequências genéticas inéditas, em sua maioria desconhecidas pela Ciência, que têm alguma repercussão do ponto de vista biológico.

“Em populações humanas, muitas mutações parecem não ter um efeito deletério e só são responsáveis por cada um ser um pouquinho diferente do outro”, explica Pereira.

“Mas essas 36 mil podem ter um impacto clínico, de saúde, na população brasileira”, complementa ela.

Agora, especialistas podem se debruçar sobre todas essas mutações — a começar pelas mais frequentes ou impactantes — para entender o papel delas e as possíveis formas de intervenção por meio de ferramentas de diagnóstico ou novos tratamentos.

“Temos que entender todas essas informações, até porque algumas delas devem ter um impacto grande em termos de saúde”, projeta Hünemeier.

Pereira dá um exemplo de como isso pode gerar resultados práticos.

Há alguns anos, cientistas identificaram em algumas populações certas mutações no gene PCSK9, que está relacionado aos níveis de LDL (o colesterol ruim) no organismo.

E isso inspirou a criação de um novo tratamento medicamentoso — uma classe de remédios conhecida como inibidores do PCSK9 — considerada hoje uma das melhores opções para tratar o LDL acima das metas saudáveis.

De acordo com os pesquisadores, entender essas particularidades, ou as mutações genéticas mais frequentes, que geram doenças na população brasileira (e não aparecem em outros lugares), é importante para lançar estratégias de saúde e desenvolver novos exames e tratamentos moldados às necessidades do país.

“Ainda estamos distantes disso, mas no futuro poderemos ter políticas públicas voltadas a quem tem essas variantes”, projeta a pesquisadora Maria Cátira Bortolini, que também assina o artigo na Science.

“A partir deste estudo, conseguimos provar que temos uma ancestralidade bem diferente do que é observado em outros países e talvez precisemos de tratamentos diferentes daqueles que foram desenvolvidos pela indústria farmacêutica com base na população europeia ou norte-americana”, sugere a especialista, que também é professora titular do Departamento de Genética da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

O estudo recém-publicado detectou no DNA do brasileiro evidências de uma seleção de genes relacionados ao funcionamento de certos aspectos do organismo.

Ao analisar a mistura das três principais ancestralidades que formam o país (indígena, europeia e africana), foram encontrados traços ligados à fertilidade, ao funcionamento do sistema imune e ao metabolismo.

Em outras palavras, aqui entra o conceito clássico darwiniano da seleção natural.

Diferentes características genéticas se mostraram vantajosas num determinado momento do tempo e do espaço — e foram passadas para as futuras gerações.

Esse é um exemplo de como certas características que aparecem no DNA podem favorecer um grupo de indivíduos e são passadas adiante.

“Podemos entendê-los como sinais de que houve alguma seleção natural, ou seja, que as pessoas que possuíam essas variantes tinham algum tipo de vantagem”, reforça Pereira.

No artigo publicado na Science, foram encontrados traços genéticos de fertilidade ligados à espermatogênese (fabricação de novos gametas masculinos), número de filhos nascidos vivos, idade da menarca (primeira menstruação) e da menopausa.

Já no metabolismo, os pesquisadores observaram características relacionadas ao peso corporal, ao Índice de Massa Corporal (IMC), níveis de LDL e duração do sono.

Por fim, em relação ao sistema imunológico, há elementos como defesa contra retrovírus, regulação de alguns tipos de células de defesa e a resposta imune inata (presente desde o nascimento da pessoa).

Bortolini pondera que a seleção natural de certos genes e a visão de que eles são favoráveis ou prejudiciais está muito ligada ao lugar e ao contexto da época.

“Isso se relaciona à história de adaptação de diferentes populações e faz parte de um arcabouço genético selecionado dentro dos grupos ancestrais. Mas o que isso implica no mundo contemporâneo é outra conversa”, diz ela.

Imagine, numa situação hipotética, que um desses genes desacelera o metabolismo da gordura no sistema digestivo.

Há três séculos, isso era algo excelente e pode até ter garantido a sobrevivência das pessoas que portavam essa variante. Afinal, a oferta de alimentos gordurosos e calóricos era bem menor e essa demora na metabolização garantia um aporte de nutrientes por um tempo prolongado..

O problema é que o mundo mudou: hoje em dia, é muito mais fácil obter e ingerir grandes quantidades de comida cheia de gordura. Nesse contexto, uma metabolização lenta pode levar a problemas como obesidade e doenças cardíacas.

Ou seja: é possível que um atributo considerado uma benção para as gerações passadas se transformou numa espécie de maldição para quem vive hoje.

“A seleção de um gene pode ser positiva ou negativa, a depender como o ambiente em que aquele sujeito vive se modifica ao longo da História”, resume Hünemeier.

Além disso, entender todas essas interações — e o que pode ser feito hoje para lidar com esse perfil genético herdado pela população brasileira atual — se transforma num caminho para encontrar estratégias preventivas mais eficazes, ou lançar programas de tratamentos ligados às doenças metabólicas mais comuns, por exemplo.

Conhecer porque algumas pessoas são imunes a alguns tipos de infecções também pode abrir portas para novas vacinas ou tratamentos contra essas moléstias.

Por fim, compreender mais a fundo a genética do povo brasileiro vai permitir que as ferramentas que analisam o DNA fiquem mais assertivas, apontam os especialistas.

Os testes genéticos se popularizaram bastante nos últimos anos. Há desde as opções consideradas recreativas, que permitem saber sobre sua própria ancestralidade, até exames que avaliam as características de um tumor e determinam os remédios que serão prescritos pelo médico.

Esses testes fazem uma comparação entre o genoma de um indivíduo e uma base de dados genéticos de milhares de outras pessoas.

E o problema aqui é o mesmo citado no início da reportagem: essas bases de dados genéticos concentram uma maioria de europeus e norte-americanos.

Portanto, usá-las para fazer a comparação com um DNA que vem do Brasil pode gerar um resultados um tanto imprecisos, já que até agora não se levava em conta toda a diversidade genética observada em nosso país.

Nesse sentido, os futuros testes genéticos que contem com esses milhares de genomas brasileiros sequenciados estarão, digamos, mais “calibrados” — e trarão resultados cuja confiabilidade será ainda maior.

“Ter um banco de dados das variações genéticas representativas do Brasil vai auxiliar na interpretação de testes, que se tornarão mais precisos para uma ancestralidade que não é branca ou europeia”, conclui Pereira.