Um estudo publicado nesta quinta-feira (12), na revista Nature Communications, lança nova luz sobre um dos processos mais delicados da biologia reprodutiva: a formação de óvulos competentes para gerar vida. Pesquisadores da Universidade de Zhejiang, na China, demonstraram que a proteína hnRNPM atua como reguladora central do “splicing” alternativo — mecanismo que edita o RNA antes da produção de proteínas — durante o desenvolvimento dos oócitos. A ausência dessa proteína levou à infertilidade completa em camundongos.

A pesquisa, liderada por Shumin Zhou, Heng-Yu Fan e Fei Sun, identificou que a hnRNPM coopera com outro fator de splicing, o BCAS2, para garantir que transcritos maternos sejam processados corretamente antes da maturação do óvulo. “Mostramos que a hnRNPM é indispensável para estabelecer oócitos competentes, capazes de sustentar a maturação meiótica e o desenvolvimento embrionário inicial”, afirmam os autores no artigo.

Oócitos — as maiores células do corpo humano — acumulam durante seu crescimento grandes quantidades de RNAs maternos. Esses RNAs sustentam as primeiras divisões do embrião, fase em que o genoma do zigoto ainda não está plenamente ativo. A transição do controle materno para o genômico, conhecida como transição materno-zigótica, depende da integridade desse estoque molecular.

Embora a importância desse processo seja reconhecida há décadas, os mecanismos que regulam o destino desses RNAs ainda são pouco compreendidos. O splicing alternativo — processo pelo qual diferentes trechos de um mesmo RNA podem ser combinados para gerar múltiplas variantes de proteínas — é peça-chave dessa engrenagem. Estima-se que mais de 90% dos genes humanos sofram algum tipo de splicing alternativo.

“A precisão do splicing é crítica para o desenvolvimento embrionário bem-sucedido”, escrevem os autores, destacando que falhas nesse processo podem comprometer a fertilidade.

Para investigar a função da hnRNPM, os pesquisadores produziram camundongos com deleção específica do gene Hnrnpm em células germinativas femininas. O resultado foi contundente: as fêmeas eram completamente inférteis.

Curiosamente, análises histológicas mostraram que os ovários dessas fêmeas tinham tamanho normal e apresentavam número semelhante de folículos em diferentes estágios de desenvolvimento. O problema surgia na etapa funcional: embora os oócitos fossem produzidos em quantidade normal, não conseguiam completar a maturação meiótica nem sustentar o desenvolvimento embrionário após fertilização in vitro.

Apenas cerca de 22% dos oócitos deficientes em hnRNPM atingiram o estágio final de maturação (metáfase II), contra mais de 77% nos controles. Além disso, os óvulos apresentavam anomalias estruturais graves, incluindo agregação anormal de mitocôndrias e gotículas lipídicas.

Um dos achados centrais foi a falha na formação das chamadas “redes citoplasmáticas” (cytoplasmic lattices), estruturas que organizam e armazenam proteínas e RNAs essenciais ao início do desenvolvimento embrionário.

Microscopia eletrônica revelou que essas redes estavam drasticamente reduzidas nos oócitos mutantes. Como consequência, organelas celulares se acumulavam de forma desordenada. “A deficiência de Hnrnpm compromete a maturação citoplasmática, etapa fundamental para a competência do oócito”, escrevem os autores.

Genes essenciais para essa arquitetura celular, como Khdc3 e Nlrp14, apresentaram padrões anormais de splicing nos oócitos deficientes.

O estudo empregou duas tecnologias de sequenciamento de última geração: o SCAN-seq, capaz de mapear transcritos completos a partir de uma única célula, e o LACE-seq, que identifica locais exatos de ligação de proteínas ao RNA com resolução de nucleotídeo único.

Com o SCAN-seq, os pesquisadores detectaram, em média, quase 30 mil isoformas de RNA por amostra e identificaram 1.147 eventos de splicing diferencial nos oócitos sem hnRNPM. Muitos deles estavam associados ao ciclo meiótico, organização cromossômica e fertilidade.

Já o LACE-seq revelou que a hnRNPM se liga preferencialmente a sequências ricas em GU no RNA e atua diretamente em 116 genes que sofreram splicing alterado na ausência da proteína.

“O uso dessas plataformas permitiu revelar isoformas antes invisíveis às técnicas convencionais”, destacam os autores.

Outro ponto central do estudo é a cooperação entre hnRNPM e BCAS2, proteína já associada à fertilidade feminina. Análises de imunoprecipitação mostraram que ambas interagem fisicamente e compartilham alvos de splicing.

Das 98 alterações de splicing comuns às duas proteínas, 57 eventos eram idênticos nos dois modelos de deleção genética, sugerindo forte sinergia funcional.

“A hnRNPM parece modular a intensidade de ligação do BCAS2 ao RNA, afetando a estabilidade do complexo de splicing”, descrevem os pesquisadores.

A proteína hnRNPM é altamente conservada entre camundongos e humanos, com 97,5% de similaridade na sequência, o que amplia a relevância translacional dos achados. Disfunções no splicing já foram associadas a câncer e doenças neurodegenerativas; agora, somam-se evidências de sua importância na fertilidade.

Embora o estudo tenha sido conduzido em modelo murino, os autores defendem que os resultados podem contribuir para a compreensão de casos de infertilidade feminina sem causa aparente.

Em um cenário em que a infertilidade afeta cerca de 15% dos casais em idade reprodutiva no mundo, segundo estimativas da Organização Mundial da Saúde, a identificação de novos mecanismos moleculares amplia o repertório de potenciais alvos diagnósticos e terapêuticos.

A fertilidade, ao que tudo indica, depende não apenas da presença do óvulo, mas da edição precisa de cada linha do seu roteiro genético.