Genômica

Em outubro de 1990, iniciou-se, de forma oficial, o Projeto Genoma Humano, cujo objetivo era determinar as sequências de nucleotídeos dos 24 cromossomos humanos (22 cromossomos autossomos mais os cromossomos sexuais X e Y), além de identificar todos os genes humanos.

O projeto foi concebido como um consórcio internacional que foi iniciado por duas agências do governo norte-americano, o Instituto Nacional de Saúde (NIH) e o Departamento de Energia, com a participação de universidades e institutos de pesquisas. Inicialmente o projeto estava previsto para durar 15 anos, mas, em 1998, uma companhia privada, a Celera Genomics, liderada pelo empresário-cientista Craig Venter, entrou na disputa com o intuito de completar o sequenciamento do genoma humano em apenas 3 anos.

A diferença básica entre o consórcio internacional e a Celera Genomics quanto à forma de sequenciamento reside no fato de que o consórcio internacional dividiu cada cromossomo em fragmentos grandes e sequenciou cada um desses fragmentos. Já a Celera Genomic usou uma estratégia diferente: fragmentar o genoma em pedaços pequenos e sequenciar cada um deles e, em seguida, ordená-los a partir da sobreposição das suas extremidades, o que necessitaria de computadores poderosos.

Quem teve a oportunidade de ver algumas fotos dos laboratórios da Celera Genomic deve ter reparado que tais laboratórios não se pareceriam nem de perto com laboratórios convencionais de biologia, parecendo-se mais com laboratórios de informática. Outra diferença entre os dois grupos de sequenciamento é que a Celera Genomics não pretendia tornar público os dados obtidos com o sequenciamento, mas patenteá-los para poder comercializá-los num futuro próximo, o que gerou uma série de discussões éticas.

Levando-se em consideração a possibilidade de que uma empresa privada poderia se tornar “dona” exclusiva do genoma humano, houve um grande esforço por parte do consórcio internacional a fim de acelerar o processo de sequenciamento. Assim, em 26 de junho de 2000, o líder do consórcio internacional, Francis Collins, e o presidente da Celera Genomics, Venter, anunciaram publicamente a conclusão de algo que seria um “esboço” do genoma humano. Cada equipe divulgou seus resultados em revistas diferentes. O trabalho do consórcio internacional foi divulgado na revista Nature e o trabalho produzido pela empresa Celera Genomics foi publicado na revista Science.

À primeira vista é de se estranhar o tempo gasto para sequenciar o genoma humano. Quando olhamos mais detalhadamente, verificamos que o genoma humano é composto por aproximadamente 3 bilhões de nucleotídeos. Para se ter uma ideia do que isso significa, se escrevêssemos todo o genoma humano em tipos pequenos ele ocuparia aproximadamente um livro de 200 volumes de livros com cerca de 500 páginas cada.

Embora enorme, somente 3% do genoma humano correspondem a genes; os outros 97% correspondem a regiões não-codificantes, que por algum tempo foram chamados de DNA-lixo. Hoje sabe-se que essa regiões não codificantes possuem regiões controladoras. Essas regiões podem estar adjacentes ao gene que controlam ou a muitos nucleotídeos de distância. Inicialmente, acreditava-se que o homem possuiria cerca de 100 mil genes. Com o final do Projeto Genoma Humano estimou-se que o homem possui apenas entre 30 a 40 mil genes. Isso significa que possuímos aproximadamente o mesmo número de genes que os camundongos e um pouco mais do que a mosca-da-fruta, a qual possui cerca de 13 mil genes.

O que podemos notar é que o número de genes não é tão importante para determinação das características das espécies, mas a forma como atuam, entre eles próprios, e entre eles e o meio ambiente. Outro dado interessante de ser discutido é a similaridade dos nossos genes e de outras espécies. Os genes humanos têm 60% de similaridade com os genes da mosca-da-fruta, 40% de similaridade com os dos vermes nematódeos e 90% com os genes dos camundongos. A diferença entre os genes humanos e dos chimpanzés, nossos parentes mais próximos, é de apenas 1% na sequência de nucleotídeos. Aqui fica a pergunta: será que apenas 1% de diferença genética entre homens e símios é suficiente para justificar todas as características que diferenciam homens de macacos, como por exemplo, o nível de inteligência?

Pesquisas atuais têm demonstrado que “se o livro da vida foi escrito por Deus, ele copiou inúmeras páginas várias vezes no mesmo livro”. Ou seja, existem grandes trechos espalhados pelo genoma que são idênticos, o que pode mudar a nossa concepção de DNA como “livro da vida”. O próprio termo “determinismo genético” já não é mais usado, uma vez que o indivíduo não é produto exclusivo da ação dos seus genes, mas sim da sua interação com os fatores ambientais. Ainda existe muita coisa a ser descoberta em relação à genômica. Concomitante a isso, a proteômica vem experimentando um crescimento vertiginoso, uma vez que a ação dos genes ocorre a nível proteico.

Paralelamente ao desenvolvimento do Projeto Genoma Humano desenvolveram-se diversos outros projetos de sequenciamento de genomas de outras espécies, como o da mosca-da-fruta, dos nematódeos C. elegans, dentre outros.

Vale aqui enaltecer todo o esforço realizado pelos cientistas brasileiros que culminou no sequenciamento do genoma da bactéria Xillela fastidiosa, causadora da doença dos laranjais, conhecida como amarelinho.