Investigadores da Universidade de Colónia, na Alemanha, descobriram que a transcrição do gene - o processo no qual uma célula faz uma cópia de RNA de um pedaço de DNA - torna-se mais rápida com a idade, mas menos precisa e mais propensa a erros.
PUBLICIDADEApesar de séculos de investigação e progresso na medicina, ainda existem muitos mistérios que permanecem sem solução, sendo o principal deles a compreensão do que causa o envelhecimento e como podemos retardá-lo ou revertê-lo.
Mas um novo estudo publicado na revista científica Nature pode finalmente ter encontrado as respostas para essas perguntas.
Investigadores da Universidade de Colónia, na Alemanha, descobriram que a transcrição do gene - o processo no qual uma célula faz uma cópia de RNA de um pedaço de DNA - torna-se mais rápida com a idade, mas menos precisa e mais propensa a erros, assim como descobriram que certos processos poderiam ajudar-nos a reverter esse declínio.
“Este é, até agora, o único momento eureka da minha vida. Quero dizer, este é um tipo de descoberta que não se faz todos os dias”, disse Andreas Beyer, o principal investigador, considerando que se trata de “uma grande descoberta”.
“Há uma tempestade no Twitter. Alguns colegas estão muito entusiasmados”, disse ao Euronews Next.
Antes de Beyer e a sua equipa iniciarem este projeto de investigação há 10 anos, o estudo típico do envelhecimento “apenas olharia para a expressão diferencial de genes”, diz Beyer.
Estudos anteriores, explica, basicamente faziam perguntas como “Quando se envelhece, que genes são ativados e quais são desativados?” e "Como isso muda a regulação ou o metabolismo na célula?"
Mas ninguém estava a perguntar como o próprio processo de transcrição muda à medida que envelhecemos, uma linha de investigação que pode gerar "insights" para nos ajudar a reverter ou parar o declínio.
Transcrição, a chave para um envelhecimento saudável
A transcrição é fundamental para a investigação, pois é o processo no qual uma célula faz uma cópia de RNA de um pedaço de DNA.
Essa cópia é importante porque carrega a informação genética necessária para produzir novas proteínas numa célula. As proteínas determinam a saúde e a função das células, e as células então estruturam todos os seres vivos.
Ao longo das nossas vidas, as nossas células regeneram-se, “mas cada célula é diferente, e o que as torna diferentes são os diferentes genes que são ativados nela”, explica Beyer. "Essa ativação é chamada transcrição”.
Como os genes dão às células o seu propósito, a sua transcrição precisa ser perfeita.
“É preciso criar a quantidade certa de transcrições para cada gene e ter uma cópia exata da sequência do gene, mas também precisa ativar os genes exatos que a célula precisa para funcionar como deveria”, disse Beyer.
Existem muitos tipos diferentes de células no corpo humano: células nervosas, células musculares, células sanguíneas, células da pele e assim por diante. E como cada célula desempenha uma função diferente, um conjunto diferente de genes é ativado (transcrito) em cada tipo de célula.
A “máquina” - como a chama Beyer - responsável por fazer a cópia da transcrição das sequências dos genes é chamada Pol II (RNA polimerase II).
E o que sua equipa descobriu foi que o processo de transcrição fica mais rápido à medida que envelhecemos, e essa transcrição acelerada faz com que Pol II cometa mais erros, levando a cópias essencialmente “más” que podem levar a inúmeras doenças.
“Se o Pol II fica muito rápido, ele comete mais erros, e então a sequência não é mais idêntica à sequência do genoma. As consequências são semelhantes às que ocorrem quando há mutações no próprio genoma”, disse Beyer.
Parar cópias más de células, o segundo grande avanço
Investigações anteriores já haviam comprovado que dietas com poucas calorias e inibir a sinalização da insulina – bloqueando o sinal entre a insulina e as células – poderiam retardar o envelhecimento e prolongar a expectativa de vida em muitos animais. Nas suas experiências, a equipa de Beyer procurou descobrir se eles tiveram algum impacto para diminuir a velocidade do Pol II e reduzir o número de cópias com defeito.
A investigação – uma colaboração conjunta de 26 pessoas em seis laboratórios diferentes – primeiro trabalhou com vermes, ratos e moscas-da-fruta geneticamente modificados para inibir a sinalização de insulina, bem como com ratos com uma dieta baixa em calorias para determinar o desempenho da transcrição celular na velhice. Em ambos casos, Pol II reagiu e viajou mais devagar, cometendo menos erros.
Beyer e a sua equipa rastrearam a sobrevivência de moscas-das-frutas e vermes que carregavam a mutação que desacelerou Pol II, e os animais viveram 10% a 20% mais do que os seus homólogos não mutantes.
Quando os investigadores usaram a edição de genes para reverter as mutações nos vermes, a expectativa de vida dos animais foi reduzida, estabelecendo uma conexão causal.
Para testar as suas experiências em humanos, eles trabalharam com amostras de sangue de indivíduos jovens e idosos.
“E quando comparamos as células jovens com as muito velhas, in vitro, obtivemos exatamente os mesmos resultados”, disse Argyris Papantonis, um dos principais investigadores, ao Euronews Next.
Os resultados das espécies cruzadas confirmam que é “realmente um fenómeno geral que se aplica ao envelhecimento, e não apenas específico a um único modelo de, por exemplo, moscas”, disse Beyer.
“O nosso estudo está a dizer que, por exemplo, ter uma alimentação saudável ou, essa intervenção de restrição calórica, melhoraria a qualidade da transcrição da produção de RNA na célula. E isso teria efeitos benéficos para as células a longo prazo”.
As descobertas podem ajudar a prevenir a manifestação do cancro, observa Papantonis, já que “é uma doença tardia devido a erros. Restringir erros pode ser uma forma de restringir o surgimento de cancro ou doenças tardias”.
Também podem permitir-nos “entender melhor o envelhecimento, entender melhor o que está a acontecer quando envelhecemos” e, finalmente, “entender melhor as intervenções, o que eu acho que abre novas oportunidades para retardar o envelhecimento ou expandir o envelhecimento saudável”, disse Beyer.