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Os retrovírus estão reescrevendo o genoma do coala e causando câncer
O coala está em um estágio muito inicial desse processo, quando o retrovírus ainda está ativo e esses efeitos na saúde podem ser estudados.
Por Instituto Leibniz de Pesquisa em Zoológicos e Animais Selvagens (IZW) - 26/02/0202


Coala em estado selvagem. Crédito: A. Gillett

O coala retrovírus (KoRV) é um vírus que, como outros retrovírus como o HIV, se insere no DNA de uma célula infectada. Em algum momento nos últimos 50.000 anos, o KoRV infectou os óvulos ou espermatozoides de coalas, levando a descendentes que carregam o retrovírus em todas as células de seu corpo. Toda a população de coalas de Queensland e New South Wales, na Austrália, agora carrega cópias de KoRV em seu genoma. Todos os animais, incluindo humanos, passaram por infecções de linha germinativa semelhantes por retrovírus em algum ponto de sua história evolutiva e contêm muitos retrovírus antigos em seus genomas. Esses retrovírus, ao longo de milhões de anos, sofreram mutações em formas degradadas e inativas que não são mais prejudiciais ao hospedeiro. Como na maioria das espécies animais esse processo ocorreu há milhões de anos, os efeitos imediatos sobre a saúde do hospedeiro naquele momento são desconhecidos, mas há algum tempo se suspeita que a invasão de um genoma por um retrovírus pode ter consideráveis ​​efeitos prejudiciais à saúde. O coala está em um estágio muito inicial desse processo, quando o retrovírus ainda está ativo e esses efeitos na saúde podem ser estudados.

Como os retrovírus podem causar câncer , pensava-se que havia uma ligação entre o KoRV e a alta frequência de linfoma, leucemia e outros cânceres em coalas do norte da Austrália. Para investigar esta ligação, os cientistas do Leibniz-IZW sequenciaram o DNA de coalas selvagens que sofrem de câncer. Isso permitiu que detectassem com precisão o número de cópias do KoRV nos genomas do coala e identificassem os locais precisos onde o retrovírus havia inserido seu DNA. Comparando esta informação entre tecidos saudáveis ​​e tumorais em coalas individuais, e comparando locais de inserção entre indivíduos de coalas, eles encontraram múltiplas ligações entre KoRV e genes conhecidos por estarem envolvidos nos tipos de câncer aos quais os coalas são propensos.

"Cada coala carrega cerca de 80-100 cópias herdadas de KoRV em seu genoma. As localizações genômicas da maioria deles não são compartilhadas entre os coalas, indicando uma rápida expansão e acúmulo de cópias do KoRV na população. Cada vez que um retrovírus se copia e se insere novamente no genoma, causa uma mutação, potencialmente interrompendo a expressão do gene, o que pode ser prejudicial para o hospedeiro ", disse o professor Alex Greenwood, chefe do Departamento de Doenças da Vida Selvagem no Leibniz-IZW. Isso significa que, por se copiar frequentemente para novos locais no genoma, o KoRV está atualmente conferindo uma alta carga mutacional à população de coalas. Os tecidos tumorais contêm muitas novas cópias de KoRV, indicando que KoRV é mais ativo nas células tumorais. Essas cópias geralmente eram localizado próximo a genes associados ao câncer. Novas inserções de KoRV em tecidos tumorais afetaram a expressão de genes em sua vizinhança. Essas alterações ema expressão gênica associada ao câncer pode causar aumento do crescimento e proliferação celular, o que leva a tumores. Embora outros fatores também possam contribuir para o câncer em coalas, a carga mutacional do KoRV provavelmente aumenta a frequência das células que se tornam cancerosas e pode encurtar o tempo de desenvolvimento do câncer.

Em um coala, foi encontrada uma cópia do KoRV que incorporou um gene inteiro relacionado ao câncer do genoma do coala em sua sequência de DNA. Isso aumentou muito a expressão desse gene e provavelmente causou câncer neste coala em particular. Se este vírus mutante for transmissível, seria de grande preocupação para os esforços de conservação dos coalas. Comparar a localização genômica dos KoRVs entre os coalas também sugere que o KoRV pode predispor os coalas relacionados a tumores específicos, com os coalas compartilhando inserções do KoRV em genes específicos relacionados ao câncer que sofrem de tipos semelhantes de câncer que podem passar para seus descendentes. Em todos os coalas estudados, havia "pontos quentes" no genoma onde o KoRV frequentemente se insere. Esses pontos quentes também estavam localizados nas proximidades de genes associados ao câncer. "Em resumo, então,

Os resultados destacam as consequências prejudiciais à saúde que as espécies selvagens podem sofrer após a infecção da linha germinativa por retrovírus. As invasões da linha germinativa foram experimentadas repetidamente durante a evolução dos vertebrados e moldaram os genomas dos vertebrados, incluindo a linhagem que conduz aos humanos modernos. Estes foram provavelmente associados a graves efeitos prejudiciais à saúde, que devem ser tolerados e superados para garantir a sobrevivência das espécies. Os cientistas do Leibniz-IZW demonstraram anteriormente que antigos retrovírus presentes no genoma do coala auxiliam na rápida degradação do KoRV. O coala se encontra em uma corrida para sobreviver aos efeitos do KoRV por tempo suficiente para que o vírus seja degradado. Considerando as muitas ameaças aos coalas, é uma corrida que eles precisam vencer.

 

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