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QUANDO OS GENES SE COMPORTAM MAL

por Thynus, em 03.03.17
O que a Apple, a Costco e um doador de esperma dinamarquês nos ensinam sobre expressão gênica


No mundo moderno da genética clássica, Ralph é a ervilha de Mendel.
Durante muitos anos, o prodigioso dinamarquês doador de esperma foi um requisitadíssimo provedor dos elementos genéticos básicos que iriam, quando unidos ao material genético de mães ávidas de todo o globo, produzir, de forma um tanto previsível, diversas crianças altas, robustas e louras.
E por um bom tempo parecia que todo mundo queria um pouquinho daquele produto.
Ao preço de 500 coroas dinamarquesas por amostra (o equivalente a 85 dólares), inúmeros homens jovens com o material correto (geralmente uma combinação de características físicas e intelectuais desejáveis combinadas a uma alta contagem de espermatozoides) recorriam à doação de sêmen para ajudar a fechar as contas no fim do mês na Dinamarca, onde a sociedade aberta e o encanto viking fizeram da doação de sêmen um esporte popular.[1]
Mas até mesmo para os padrões escandinavos, Ralph era indiscutivelmente prolífico.
Devido a preocupações de que irmãos biológicos desinformados de seu parentesco pudessem vir a se conhecer e se apaixonar, doadores como Ralph deveriam parar de doar sêmen após terem gerado 25 crianças. Mas ninguém havia descoberto uma forma de saber quando o limite de um doador havia sido alcançado. E Ralph – cuja foto na ficha o exibia dirigindo uma bicicleta de três rodas, vestindo short Adidas e uma camiseta vermelha – era tão popular que, quando decidiu por conta própria parar de doar, alguns casais desejosos de ter filhos, obcecados pelos genes dele, recorreram à internet em busca de lotes extras de seu sêmen congelado.
Por fim, o homem conhecido pela maioria de seus receptores apenas como Doador 7042 se tornaria o pai biológico de pelo menos 43 crianças em diversos países.
Os fatos viriam a mostrar, no entanto, que Ralph não estava simplesmente germinando suas sementes nórdicas. Ele estava, sem saber, espalhando uma semente ruim. Ralph passara adiante um gene que causa um desenvolvimento excessivo do tecido corporal, que muitas vezes pode ter resultados desconcertantes e capazes de alterar a vida de seus portadores, o que inclui enormes bolsas de pele flácida, deformações faciais profundas e tumores que parecem furúnculos vermelho-vivos cobrindo todo o corpo. Esse distúrbio causador de tumores, chamado neurofibromatose tipo 1, ou NF1, também pode provocar dificuldades de aprendizagem, cegueira e epilepsia.
A história do Doador 7042 e sua infortunada prole atraiu a atenção do público e resultou em mudanças imediatas nas leis dinamarquesas quanto à quantidade de crianças que doadores de esperma podem gerar.[2] Mas, para algumas famílias, era tarde demais.
O DNA havia sido transmitido. Bebês tinham sido feitos. Genes tinham sido herdados. Os princípios estabelecidos inicialmente por Gregor Mendel, o pai da genética moderna, ainda em meados do século XIX, estavam vivos, e não tão bem assim, no século XXI.
Por que então a prole de Ralph teria sido afligida por uma doença a qual ele próprio não parecia portar?
* * *
Gregor Mendel não estava nem um pouco interessado em ervilhas. Pelo menos, não de antemão. Em vez disso, o monge curioso queria fazer experimentos com camundongos.
Coube a um velho obstinado, chamado Anton Ernst Schaffgotsch, mudar a direção de Mendel – e, ao fazê-lo, Schaffgotsch mudou a história.
Veja bem, se você fosse um monge voltado para empreitadas artísticas ou descobertas científicas lá na época de Mendel, não haveria para você uma opção melhor que atender a um chamado para viver no humilde e escarpado Mosteiro de São Tomás, na cidade de Brünn (hoje Brno), onde atualmente é a República Tcheca.
Os monges de São Tomás há muito eram reverendos bem fajutos. É óbvio que eles sempre souberam que sua responsabilidade principal era servir ao Senhor, mas dentro dos confins dos muros de tijolos caindo aos pedaços da abadia eles haviam desenvolvido uma cultura de estudo e pesquisa. Junto com as preces, havia a filosofia. Junto com a meditação, havia a matemática. Havia música, arte, poesia.
E, obviamente, havia a ciência.
Mesmo nos dias de hoje suas descobertas coletivas, insights e debates acalorados teriam causado muita dor de cabeça nos líderes da Igreja. Durante o longo e autoritário reinado do papa Pio IX, entretanto, as façanhas coletivas feitas por esses monges eram inequivocamente subversivas. E o bispo Schaffgotsch não estava achando a menor graça.
Na verdade, segundo informa a literatura especializada, ele só tolerava as atividades extracurriculares realizadas na abadia porque não entendia muito bem o que acontecia ali.
Inicialmente, o trabalho de Mendel sobre os hábitos de acasalamento de camundongos parecia bastante simples. Porém, na opinião de Schaffgotsch,[3] depois essas pesquisas haviam ido longe demais. Para início de conversa, nas espaçosas dependências com piso de pedra onde vivia Mendel, os roedores enjaulados exalavam um fedor que Schaffgotsch considerava incompatível com a vida organizada que se esperava de um monge da Ordem de Santo Agostinho.
E também havia a questão do sexo.
Mendel, que, assim como todas os demais monges, havia feito voto de castidade, parecia estar obsessivamente interessado em saber como as pequenas criaturas peludas davam no couro.
Isso, acreditava Schaffgotsch, ultrapassava todos os limites aceitáveis.
Assim, o severo bispo ordenou ao inquisitivo jovem monge que fechasse os portões de seu pequeno bordel de camundongos. Se Mendel de fato estivesse, como dissera, interessado unicamente em como as características passam de uma geração de criaturas vivas a outra, ele teria que se contentar com algo menos emocionante.
Algo assim como ervilhas.
Mendel achou graça. O que o bispo parecia não entender, refletia o monge endiabrado, era que “as plantas também fazem sexo”.
Dessa forma, durante os oito anos seguintes, Mendel cultivou e estudou quase trinta mil pés de ervilha, e descobriu, por meio de observações e registros cuidadosos, que certas características das plantas – como o tamanho do caule e a cor da vagem, por exemplo – seguiam padrões específicos de uma geração para a seguinte. Esses resultados estabeleceram o quarto estágio de nosso conhecimento de como os genes funcionam aos pares, e quando um gene é dominante sobre outro (ou quando dois genes recessivos se juntam) pode desencadear uma característica específica.
É impossível dizer o que teria acontecido se Mendel tivesse continuado a trabalhar com camundongos. Estudando tais criaturas muito mais complexas em termos comportamentais, ele poderia ter deixado de realizar todas as descobertas que fez na busca de entender melhor como obter, com regularidade, ervilhas mais lisas, verdes e de caules longos. É verdade que o meticuloso monge, se tivesse tido a oportunidade de observar por mais tempo seus camundongos misturando os genes de suas vibrissas, poderia muito bem ter tropeçado em algo ainda mais revolucionário, algo que levaria mais de um século para que seus discípulos começassem a perceber. Contudo, da forma como as coisas se deram, quando Mendel publicou pela primeira vez suas pesquisas em um periódico obscuro chamado Procedimentos da Sociedade de História Natural de Brünn, seu trabalho foi recebido com um descaso coletivo. E quando foi redescoberto, já na virada para o século XX, Mendel há muito já estava morto e sepultado no Cemitério Central da cidade.
Entretanto, assim como acontece a diversos visionários cujo trabalho só é apreciado após suas mortes, as revelações de Mendel sobreviveram ao tempo, inicialmente na identificação de cromossomos e genes, e posteriormente na descoberta e sequenciamento do DNA. Ao longo de cada etapa desse trajeto, no entanto, uma ideia fundamental persistia: quem somos é algo completamente previsível, que depende apenas dos genes que herdamos das gerações anteriores.
Mendel chamou o que descobriu de leis da herança,[4] e com o passar dos anos foi assim que aprendemos a pensar a respeito de nosso legado genético: algo como instruções binárias passadas de uma geração a outra, como antiguidades pertencentes ao patrimônio de uma família que um herdeiro nem sempre deseja, mas da qual não pode se livrar.
Ou como o trágico legado genético de Ralph. Então, por que, na verdade, Ralph se diferenciava das ervilhas de Mendel, não apresentando quaisquer sinais visíveis de ter sido afetado quando tantos de sua prole obviamente o foram?
* * *
A condição genética que ardia na linhagem sanguínea de Ralph segue um padrão autossômico dominante de herança. Isso significa que só é necessário um único gene com uma mutação para que o indivíduo seja afetado por uma doença específica. E caso você tenha herdado o gene deletério, em geral há 50% de chances de você transmiti-lo a cada criança que gerar. A forma como entendemos as leis da herança de Mendel por muitos anos sugere que se alguém teve a má sorte de receber um gene resultante de uma mutação e que se comporta de acordo com esse tipo de padrão hereditário, deveria apresentar os mesmos sinais da doença.
Foi, provavelmente, essa a genética que você aprendeu na escola, quando mapear seus heredogramas familiares parecia muito fácil. Ela nos fazia acreditar que sabíamos tudo sobre a mágica molecular que nos faz ser quem somos. É claro que, com o tempo, foi ficando um pouco mais complicada, porém tudo começou com a ideia, que logo se transformou em dogma, de que os genes vêm em pares, e quando um gene é dominante sobre outro, ele é capaz de impor um traço específico. Tudo, dos seus olhos castanhos à habilidade de enrolar a língua, o fato de crescerem pelos no dorso de seus dedos, ou de ter lóbulos das orelhas separados, era visto como o resultado de genes dominantes dominando. E, do mesmo modo, acreditava-se que quando dois genes recessivos se pareavam, produziam traços menos prováveis, como olhos azuis ou um polegar de caroneiro.
Mas se a herança genética sempre funciona dessa maneira, então como Ralph – e todas as pessoas que o viam todos os dias nas várias clínicas onde doava seu esperma – não tinha a menor ideia de que ele possuía tal doença, capaz de mudar uma vida? A resposta é que Mendel, com todas as suas contribuições à ciência, deixou de perceber algo de vital importância: a expressividade variável.[*]
Assim como acontece em muitas condições hereditárias, a neurofibromatose tipo 1 se articula de várias formas, e por vezes de maneira tão suave que não é reconhecível. É por isso que ninguém – aparentemente, nem o próprio Ralph – conhecia o terrível segredo.
A condição de Ralph permaneceu oculta devido à expressividade variável. É essa a razão pela qual os mesmos genes podem alterar nossas vidas de maneiras muito diversas. Genes idênticos nem sempre se comportam de forma idêntica em pessoas diferentes – nem mesmo em pessoas com o DNA totalmente idêntico.
Tomemos como exemplo Adam e Neil Pearson. Nascidos gêmeos monozigóticos, ou idênticos, acredita-se que esses irmãos carreguem genomas indistinguíveis, incluindo uma alteração genética que causa a neurofibromatose tipo 1. Mas Adam tem um rosto tão inchado e desfigurado que certa vez, numa casa noturna, um sujeito que estava bêbado tentou lhe arrancar o rosto, julgando que fosse uma máscara. Neil, por outro lado, poderia se passar por Tom Cruise de um certo ângulo, mas sofre de perda de memória e convulsões ocasionais.[5]
Genes idênticos, expressão completamente diferente. E quanto a todos aqueles sinais físicos pelos quais eu conduzi você no capítulo 1? Eles são expressões comuns e geralmente indicativas de certas condições genéticas, mas tais traços certamente não abrangem o espectro de todas as suas expressões.
Tudo isso nos leva a perguntar: por que a diferença na expressão? Porque nossos genes não respondem às nossas vidas de uma forma binária. Conforme aprenderemos, e contrariando os resultados de Mendel, mesmo que nossos genes herdados pareçam imutáveis, a maneira como se expressam pode ser muito diferente. Embora nossa herança possa ter sido inicialmente contemplada por meio de uma lente mendeliana em preto e branco, hoje começamos a compreender o poder de vê-la em cores plenas e geneticamente expressivas.
É por isso que agora nós, médicos, enfrentamos um novo desafio. Os pacientes nos procuram em busca de respostas que caibam em categorias definidas e antagônicas, como benigno ou maligno, tratável ou terminal. A parte difícil de explicar genética aos pacientes é que tudo que pensávamos saber nem sempre é estático ou binário. Encontrar a melhor forma de explicar isso se tornou muito mais vital, uma vez que eles precisam do máximo possível de informações que os ajudem a tomar algumas das mais importantes decisões de suas vidas.
Porque o seu comportamento pode ditar – e, de fato, dita – seu destino genético.
* * *
É por isso que agora quero falar com você sobre o Kevin.
Ele tinha vinte e poucos anos. Alto e saudável. Bonito, charmoso e inteligente. Se naquela época eu conhecesse alguém que estivesse à procura de um bom pretendente – e caso isso não fosse completamente antiético –, eu teria tentado apresentá-los.
Talvez fosse por termos a mesma idade e termos tido uma criação parecida. Ou talvez porque estivéssemos ambos envolvidos com a medicina – ele do lado oriental e eu do ocidental do espectro. Qualquer que tenha sido o motivo, o fato é que parecíamos ter uma boa conexão.
Conheci Kevin pouco depois de a mãe dele ter morrido, após uma longa e corajosa luta contra tumores neuroendócrinos pancreáticos metastásicos. Antes de ela morrer, um astuto oncologista havia sugerido que fizesse exames genéticos – e isso, por sua vez, revelou uma mutação bem no meio de seu gene supressor de tumor von Hippel-Lindau.
A síndrome de von Hippel-Lindau, ou VHL, é uma condição genética que predispõe pessoas a tumores e malignidades, incluindo aquelas no cérebro, olhos, ouvido interno, rins e pâncreas. Alguns pesquisadores sugerem que o conflito entre os Hatfield e os McCoy[*] pode ter se desenvolvido, em parte, devido à VHL, visto que muitos descendentes atuais dos McCoy sofrem de tumores na glândula adrenal, o que pode resultar em temperamentos difíceis.[6] Obviamente, nem todos que têm VHL apresentam esse tipo de sintoma – o que é mais um exemplo de expressividade variável.
E, exatamente como o gene mutado que causa a NF1 que Ralph estava passando adiante, o gene que causa a VHL é herdado na forma de uma autossomia dominante. Isso significa que basta que você tenha uma única cópia desse gene, oriunda de seus pais, que não se comporte da maneira esperada, para que você seja afetado. Por ser a VHL um transtorno autossômico dominante, sabíamos que Kevin tinha 50% de chances de ter herdado esse problema de sua mãe. Isso foi o suficiente para convencê-lo a fazer um exame para conferir se ele portava a mesma mutação, e de fato os dados mostraram que ele a havia herdado.
Não há cura para a VHL, mas se descobrirmos que alguém tem essa condição podemos intensificar o monitoramento quanto à presença de tumores antes que os mesmos se tornem sintomáticos. Foi o que presumi que seria o caso para Kevin. Pelo menos de início, a maioria das pessoas que herdaram um gene VHL, que tenha sofrido mutação ou deleção,[*] ainda pode confiar na outra cópia, saudável, para que o crescimento celular permaneça sob controle e para evitar que se formem tumores e malignidades.
Chamamos isso de hipótese de Knudson, segundo a qual duas ou mais alterações em nossos genes podem vir a preparar o cenário para que desenvolvamos um câncer. Saber que você está a um gene de distância de um câncer, como Kevin havia descoberto, deveria torná-lo mais cauteloso a respeito da forma como trata seus genes. Radiação, solventes orgânicos, metais pesados e exposição a toxinas de plantas e fungos são apenas algumas das maneiras pelas quais seus genes podem ser danificados e alterados.
O problema é que a VHL pode se expressar de tantos modos distintos ao longo da vida de uma pessoa afetada que nunca sabemos onde e quando ela irá eclodir. Isso significa que é preciso monitorar praticamente tudo. Isso inclui um regime de exames e tratamentos feitos por uma equipe de médicos e de outros profissionais de saúde durante toda a vida do paciente.
Não é de surpreender que Kevin quisesse saber o que deveria esperar, mas uma vez que a VHL se expressa de tantas formas diferentes, era muito difícil para mim responder a essa pergunta, além de reiterar a importância de um sistema de monitoramento e informar os tipos de tumores e malignidades que ele corria maior risco de desenvolver.
“Então, o que você está me dizendo é que não há como sabermos do que eu irei morrer”, ele disse.
“Existem tratamentos para muitos desses tumores causados pela VHL, especialmente se os detectamos cedo”, respondi. “Não sabemos nem se você morrerá de VHL.”
“Todo mundo morre”, disse Kevin, com um riso dissimulado. Eu corei.
“É verdade, mas com tratamento…”
“Pelo resto da minha vida.”
É, provavelmente, mas…”
“Consultas e checkups, o tempo inteiro. O estresse de um monitoramento constante. Exames de sangue. A dúvida constante…”
“Sim, é um monte de coisas, mas a alternativa…”
“Há sempre uma infinidade de alternativas”, disse ele, sorrindo. Naquele momento, compreendi que ele havia feito uma escolha.
Fiquei profundamente triste quando, alguns anos mais tarde, ele descobriu que tinha um carcinoma metastático de célula renal, uma forma de câncer do rim. Mais uma vez, ele resistiu a se submeter a qualquer tratamento convencional e faleceu pouco depois.
Você deve estar se perguntando como isso pode ser um exemplo de expressividade variável. Afinal de contas, Kevin morreu de maneira prematura e trágica, assim como sua mãe. Mas Kevin morreu de um tipo diferente de câncer, e em uma idade mais precoce que a de sua mãe; portanto, infelizmente, a expressividade variável inclui genes se comportando de maneiras diferentes da geração anterior, ou ainda da mesma geração. Utilizando técnicas de monitoramento, aplicadas por uma equipe médica que mantivesse uma vigília permanente sobre seu corpo, Kevin poderia ter usado o tempo após seu diagnóstico para iniciar mais cedo um tratamento para seu tipo de câncer renal. Mas ele escolheu não fazê-lo. Dada sua herança genética, se Kevin houvesse simplesmente perguntado que tipos de monitoramento por imagem sua condição requeria, e desse sequência a esse processo, ele poderia não ter morrido prematuramente. No que toca à nossa saúde e às nossas vidas, a escolha é nossa. Nosso destino genético flexível é, em muitos aspectos, determinado por nós, se soubermos o que perguntar e o que fazer com as respostas.[7]
* * *
Para entender melhor a base conceitual de nossa herança flexível, façamos uma breve visita à Biblioteca Jean Remy, em Nantes, na França. Foi lá que uma bibliotecária, manuseando alguns arquivos antigos, se deparou com um trecho há muito esquecido de uma partitura.
O papel era frágil e amarelado. A tinta havia esmaecido. Mas as notas ainda eram claras. A melodia continuava lá. Dessa maneira, não levou muito tempo para que os pesquisadores conseguissem determinar que aquele pedaço de papel – guardado e esquecido por mais de um século nos arquivos da biblioteca – era uma produção genuína e raríssima feita pelas próprias mãos de Wolfgang Amadeus Mozart.[8]
Assim como todas as mais de 600 obras conhecidas de Mozart, a melodia – diversos compassos em ré maior, que se acredita terem sido escritos poucos anos antes de sua morte – é um conjunto de instruções do compositor clássico a todos os músicos que transcende os séculos. Mozart, ao que parece, era um fã da apogiatura, o tipo de nota breve e dissonante que se abre em uma nota principal, e confere à angustiante balada “Someone Like You”, de Adele, seu peculiar charme desesperado.[9] Apesar de a maioria dos compositores modernos preferir uma semicolcheia a uma apogiatura, isso nada mais é que um pequeno passo de evolução musical. Assim, pianistas como Ulrich Leisinger, o diretor de pesquisa da Fundação Mozart em Salzburgo, na Áustria, podem usar a partitura para ressuscitar essa melodia perdida por tantos anos. E Leisinger, esse maldito sortudo, pode fazer isso no mesmíssimo piano com o qual Mozart compôs muitos de seus concertos há mais de duzentos e vinte anos.[10]
Quando tocada, essa canção atravessa o espaço e o tempo como a frágil cabine de polícia do Dr. Who, viajando pelo tempo e se materializando no mundo moderno com um floreio travesso. Para o ouvido treinado de Leisinger, a melodia que emerge quando as notas são executadas é claramente um credo – uma melodia litúrgica. Isso faz dela algo como uma mensagem em uma garrafa, pois embora Mozart tenha composto muitas músicas religiosas na juventude, alguns estudiosos questionam se a fé o influenciou de forma significativa – se é que o influenciou – nos seus últimos anos de vida.
Com base na caligrafia e no papel, os pesquisadores concluíram que a música foi escrita por volta de 1787, uma época em que Mozart – então gozando de estabilidade como compositor de óperas – não tinha necessidade financeira de escrever canções para igrejas. Leisinger acredita que isso revela que Mozart tinha um interesse ativo em teologia no fim de sua vida.
E tudo isso com base em algumas notas.
Foi mais ou menos assim que por muitos anos entendemos o DNA. Da mesma maneira como os músicos modernos são capazes de ler as instruções de Mozart e perpetuá-las com uma fidelidade quase impecável, revelando as complexidades ali ocultas, temos a expectativa de que nosso legado genético seja um papel sobre o qual esteja escrita a música de nossas vidas. E isso é verdade, até certo ponto. Mas não é tudo. Estamos agora despertando para uma nova compreensão de nossos eus genéticos, e até mesmo de nossa linhagem evolutiva. Longe de sermos escravos de um destino codificado no interior de nosso DNA, como um iPod obsoleto preso eternamente a um réquiem, estamos aprendendo que existe uma flexibilidade considerável dentro de todos nós. Uma habilidade inata para mudar as melodias, tocar a música de maneira diferente, e, ao fazê-lo, superar parte do que entendemos como nosso destino genético mendeliano, um tanto binário.
Isso porque a vida, e a genética que a sustenta, não é como um pedaço de papel, mas como um clube de jazz com pouca iluminação. Talvez ela seja como o Jazzamba Lounge, no Taitu Hotel, no centro pulsante de Adis Abeba, capital da Etiópia, onde homens e mulheres do mundo todo se encontram para beber, fumar, rir e viver momentos de luxúria. Escutem bem:
Copos tilintando. Cadeiras sendo arrastadas. Vozes murmurantes.
E então, no palco escuro, um baixo:
Baum-baum-baum bada baum-baum bada.
Em seguida, sussurros suaves de uma bateria tocada com vassourinhas:
Tcha-sssss tcha-sssss tcha-sssss… tcha-sssss.
Um velho trompete com abafador:
Brááááá bra-der-dá brááááá-der-der-bra-dá.
E, finalmente, uma cantora sexy:
Oooooo-iá badá bááááá. Lá-iá lá-iá lá-iá bada-iadá.
Apenas uma linha de baixo básica, e toda a majestade e tragédia da vida sobre a qual repousar.
Agora, é verdade que para caminharmos desde nossos marcos de desenvolvimento iniciais até a vida adulta, precisamos de um certo grau de sofisticada orquestração genética. Assim, todos nós começamos com uma partitura. Mais velha que Mozart. Algumas das notas são tão antigas quanto a vida na Terra. Mas há bastante espaço em nossas vidas para improvisos. O timing. O timbre. O volume. A dinâmica. Por meio de pequenos processos químicos, seu corpo usa cada gene que você carrega de forma similar a como um músico utiliza um instrumento. Ele pode ser tocado mais alto ou mais suavemente. Pode ser tocado de modo mais rápido ou mais lento. E pode até mesmo ser tocado de diferentes maneiras, conforme a necessidade, de forma muito parecida como Yo-Yo Ma é capaz de fazer seu violoncelo Stradivarius de 1712 tocar qualquer coisa, de Brahms a bluegrass.
Isso é a expressão gênica.
Bem lá no fundo, dentro de nós, estamos todos fazendo exatamente a mesma coisa, remexendo as doses mínimas de energia biológica necessária para mudar a maneira como os genes se expressam em resposta às demandas de nossas vidas. E, assim como os músicos que permitiram que o acúmulo de suas experiências de vida e circunstâncias do momento afetassem a forma como tocam seus instrumentos, nossas células são guiadas – categoricamente – pelo que já foi feito e continua sendo feito a elas a todo instante.
Com isso em mente, vamos fazer um pequeno experimento: alongue-se um pouco. Movimente seu corpo. Encontre uma posição confortável. Agora concentre-se na respiração. Inspire, expire. E, após algumas respirações, diga em voz alta (ou, ao menos, sussurrando) que aquilo que você faz no mundo tem um grande valor para você e para aqueles ao seu redor. E então experimente como tudo isso lhe dá uma sensação de empoderamento – ou o faz se sentir tolo.
Aí. Nesse exato momento, dentro do seu corpo, seus genes estão atuando, respondendo ao que você acabou de realizar, desde o momento em que começou a se alongar. O movimento consciente é causado por sinais enviados do seu cérebro, passando pelo sistema nervoso, que fazem disparar seus neurônios motores ao longo de todo o trajeto até suas fibras musculares. No interior dessas fibras, proteínas denominadas actina e miosina estão dando uma espécie de beijo bioquímico, convertendo energia química em trabalho mecânico. E, com isso, seus genes devem entrar em ação, repondo os ingredientes químicos que são necessários a cada vez que seu cérebro ordena uma ação ou séries de ações, desde apertar o botão de volume do controle remoto até correr uma ultramaratona.
Seus pensamentos também estão sempre impactando seus genes, os quais precisam mudar ao longo do tempo para alinhar sua maquinaria celular dentro das expectativas que você estabeleceu e das experiências que vivenciou. Você está criando memórias. Emoções. Antecipação. Tudo isso é codificado, como uma anotação nas margens de um velho livro, no interior de nossas células. As centenas de trilhões de sinapses em seu cérebro que fazem com que isso aconteça são, todas elas, simplesmente junções entre neurônios e células, e os sinais usados para comunicar devem ser substituídos ao longo do tempo e alimentados com minúsculas doses de substâncias químicas criadas pelo seu corpo. E muitos de nossos neurônios estão de prontidão para criar novas conexões, assim como para manter algumas que já existem há décadas.
Tudo isso acontece em resposta às demandas da sua vida.
E tudo isso modifica você. Talvez seja apenas a diferença entre uma apogiatura e uma semicolcheia. Talvez seja algo ainda mais insignificante. Entretanto, por meio da flexibilidade de expressão, sua vida simplesmente mudou as melodias genéticas.
Está se sentindo especial? Você deveria. Mas tenha um pouco de humildade também. Porque, conforme estamos prestes a ver, esses tipos de mudanças podem ser encontrados em todas as formas de vida, das maiores às menores. Tampouco são apenas os seres vivos que são capazes de interferir na maneira como irão responder aos desafios da vida. Muitas empresas vêm empregando exatamente as mesmas estratégias para controlar seus mercados e modular suas produções.
Como veremos, algumas dessas estratégias foram criadas muito antes de você nascer, e vêm à tona cada vez que alguém pede a mão de alguém em casamento. Chegou o momento de eu lhe propor outra maneira de compreender a flexibilidade da expressão gênica.
* * *
Se você for um novato no mercado de pedras preciosas, ou se estiver à procura de aperfeiçoar seus conhecimentos na área, é bom que saiba um segredinho sobre o negócio dos diamantes: diferentemente de vários outros tipos de gemas, os diamantes não são tão raros assim.
É verdade. Há um monte de diamantes por aí. Muitos e muitos deles. Grandes. Pequenos. Azuis, rosa e negros. Eles são extraídos de minas em todos os continentes, exceto a Antártica, embora pesquisadores australianos tenham relatado que encontraram recentemente o kimberlito, um tipo de rocha vulcânica que com frequência é rica em diamantes, próximo ao Polo Sul, então talvez seja meramente uma questão de tempo.[11]
Agora, caso você já tenha gasto alguns cheques comprando diamantes, e se souber um pouco sobre oferta e demanda, isso pode não fazer lá muito sentido. Se há tantos diamantes por aí, por que então eles são tão caros?
Agradeça à De Beers por isso.
Essa empresa polêmica, que foi fundada em 1888 e cuja sede fica no grão-ducado de Luxemburgo, detém um dos maiores estoques de pedras preciosas do mundo – a maioria delas está guardada e se encontra indisponível. Controlando todo o processo, da mineração à produção e do processamento à fabricação, a De Beers praticamente deteve o monopólio mundial do ramo dos diamantes por muitas gerações, liberando apenas a quantidade certa de produtos para o comércio no momento exato, de modo a manter os preços altos e o mercado estável – e garantindo que uma pedra relativamente comum permanecesse preciosa aos olhos (e bolsos) daqueles que a possuem.[12]
Ardilosos truques de mercado deram conta do resto. Antes da Segunda Guerra Mundial, pouquíssimas pessoas trocavam alianças de noivado – e os diamantes eram apenas um dos tipos de pedras que poderiam estar nesses anéis. Mas, em 1938, a De Beers contratou um publicitário da Madison Avenue, chamado Gerold Lauck, para descobrir como convencer homens jovens de que um pedacinho brilhante de carbono bem comprimido era a única maneira de expressar um compromisso de noivado. Assim, por volta dos anos 1940, o marketing de Lauck tinha convencido boa parte do mundo ocidental de que os diamantes são de fato os melhores amigos de uma garota.[13]
O industrial Henry Ford teria adorado encurralar o mercado desse jeito. Ele certamente tentou fazê-lo, porém o produto e a produção de Ford eram tão complexos na época que ele não teve outra opção, senão lidar com diversos fornecedores.
Isso frustrava Ford imensamente. O Magnata do Povo, como era conhecido, talvez tenha sido o primeiro discípulo célebre da eficiência industrial, a qual hoje compreendemos ser enraizada em muitas das mesmas estratégias exploradas por nossos genomas através da expressão gênica. Não é de surpreender que Ford tenha despendido tanto tempo se dedicando a modernizar o processo o máximo possível.
“Comprando materiais, chegamos à conclusão de que não vale a pena comprar suprimentos além das necessidades imediatas”, escreveu Ford em seu livro My Life and Work, publicado em 1922. “Nós compramos apenas o suficiente para seguir o plano de produção, levando em consideração as condições de transporte no momento.”[14]
Infelizmente, lamentava Ford, as condições de transporte estavam longe do ideal. Se fossem ideais, dizia ele, “não seria necessário manter estoque algum. As cargas de materiais brutos transportadas sobre rodas chegariam nos prazos corretos, na ordem e quantidades planejadas, e seguiriam pelas vias férreas até os locais de produção. Isso economizaria um bom dinheiro, pois propiciaria um giro rápido e, dessa forma, reduziria a quantidade de dinheiro empatado em matéria-prima”.
As palavras de Ford foram proféticas, mas ele foi para o túmulo sem ter conseguido solucionar esse problema. No fim, foram fabricantes de carros japoneses os responsáveis pela realização de grandes mudanças no sistema de produção, atrelando as cadeias de suprimentos à demanda imediata, um processo que hoje conhecemos como produção just in time, ou JIT. Segundo o folclore do mundo dos negócios, os executivos da Toyota tomaram conhecimento do processo JIT quando estiveram nos Estados Unidos na década de 1950, não pelas montadoras norte-americanas que vieram conhecer, e sim durante uma visitação à primeira mercearia self-service, chamada Piggly Wiggly. Uma das abordagens inovadoras dessa cadeia de mercearias era ter o produto automaticamente reposto no estoque assim que tivesse saído das prateleiras.[15]
Há muitos benefícios na utilização desse tipo de técnica, e um dos principais é que, quando executada da forma apropriada, ajuda a ganhar e a poupar muito dinheiro. Obviamente, ela não é desprovida de riscos, sendo um dos maiores deles o de que o processo inteiro se torna suscetível a imprevistos ligados aos suprimentos. Tais imprevistos podem ser eventos como desastres naturais ou greves de trabalhadores, que podem interromper a entrega de matérias-primas e, com isso, deixar uma fábrica completamente parada e os consumidores de mãos abanando.
A Apple experimentou outro tipo de revés associado ao processo de produção JIT: uma onda sem precedentes de demanda por iPad Minis quase fez a empresa afundar, ao ameaçar sua capacidade de fabricar o produto, já que a empresa não conseguia obter os componentes e fazer com que chegassem às suas fábricas com a rapidez exigida.
Compreender como o mundo dos negócios emprega certas estratégias semelhantes à expressão gênica pode nos ajudar a entender as estratégias biológicas utilizadas pela maioria de nossas células para manter baixos os custos de viver. Assim como as corporações, nossos corpos trabalham com uma margem de lucro implacável. É isso que torna possível a continuidade de nossa existência.
E, nesse aspecto, utilizamos um modelo de operações mais próximo ao da Costco do que o do Walmart. Visto que existe um custo biológico a cada vez que utilizamos nossos genes para fazer qualquer coisa, temos como objetivo obter o máximo possível daquilo que fazemos. Assim como a Costco faz com seus empregados, nossa biologia está configurada para uma maior produtividade do trabalho. Isso significa que objetivamos ter o menor número possível de enzimas empregadas nas tarefas que precisam ser realizadas. As enzimas se comportam como máquinas moleculares microscópicas, e são um exemplo de estruturas codificadas por nossos genes. Algumas enzimas são capazes de acelerar processos químicos, enquanto outras, como o pepsinogênio, quando ativadas, nos ajudam a digerir nossas refeições ricas em proteínas. Outras enzimas, como aquelas que pertencem à família P450, têm ação desintoxicante sobre venenos que podemos estar ingerindo consciente ou inconscientemente.
Em geral, produzimos apenas o que precisamos, e quando precisamos, e procuramos manter uma quantidade mínima daquilo que armazenamos. E fazemos isso por meio da expressão gênica.
Assim como acontece com os diamantes, que demandam milhões de anos e muito esforço para serem criados, a produção das enzimas tem um custo biológico alto. Para reduzir o custo de produção, muitas de nossas enzimas podem ser induzidas. Isso significa que, quando necessitamos de certas enzimas, nosso corpo consegue mobilizar uma quantidade maior de recursos para fabricar mais delas quando solicitado, produzindo em série o equivalente biológico dos iPad Minis, de modo a atender a um aumento da demanda. Você pode ter herdado os genes para uma determinada enzima, mas isso nem sempre é uma garantia de que seu corpo irá utilizá-la.
Existe uma boa chance de que você tenha experimentado isso em algum momento de sua vida, sem estar ciente de seu papel ativo no processo. Se você alguma vez já abusou do álcool – por exemplo, ao longo de um feriadão –, então você já passou por isso. Em resposta ao seu festejo, as células do seu fígado fizeram hora extra para conseguir fabricar todas as enzimas necessárias para lidar com aquele inesperado dilúvio de margaritas.
Os meios para um aumento de produção a fim de atender à demanda – nesse caso, de álcool desidrogenase para quebrar o etanol – estão sempre disponíveis, latentes nas células do seu fígado, prontos para seu próximo porre. Mas tal enzima pode não estar estocada em grandes quantidades, pois, assim como produtos extras sem uso no chão de uma fábrica, as enzimas não só ocupam espaço, como também têm um custo para serem produzidas e mantidas quando você não está bebendo em excesso.
Quase todo o mundo biológico segue a mesma lógica, de otimizar o custo de viver. E é preciso que seja assim. Gaste toda sua energia em enzimas que não irá utilizar, e você estará desviando recursos preciosos que precisam estar disponíveis para outras preocupações cotidianas, como o processo contínuo da plasticidade cerebral.
Os astronautas são um grande exemplo disso. Assim que chegam à Estação Espacial Internacional, seus corações podem encolher até um quarto do tamanho original.[16]
Da mesma maneira que você economizaria bastante em combustível se trocasse um Ford Mustang muito possante, com motor de trezentos cavalos, por um Mini Cooper com menos da metade da potência, o ambiente desprovido de peso que é o espaço sideral mostra que os astronautas não necessitam de uma máquina cardíaca tão grande.[*] Entretanto, é também por isso que ao retornar à Terra e voltar a lidar com a gravidade, os viajantes do espaço costumam ficar tontos, e, por vezes, perdem a consciência: seus corações, como um Mini tentando subir uma estrada montanhosa muito íngreme, simplesmente não conseguem bombear sangue suficiente – e o oxigênio que este carrega – para cima, em direção ao cérebro.
Para que seu coração encolha não é preciso que você viaje até uma estação espacial. Bastam algumas semanas de cama para que ele comece a atrofiar.[17] Mas nosso corpo também é inacreditável no que diz respeito à capacidade de recuperação; é preciso apenas convencê-lo de que precisamos de potência. E nem sempre isso exige uma grande habilidade de persuasão, pois nossas células são incrivelmente maleáveis. O que fazemos todos os dias faz uma grande diferença em relação àquilo que nossos genes ordenarão que elas façam – o que é apenas mais uma motivação genética para você se levantar desse sofá.
Antes de deixarmos para trás a expressão gênica, há uma última coisa que eu gostaria que explorássemos juntos.
* * *
À primeira vista, o Ranunculus flabellaris pode não parecer grande coisa. O ranúnculo-amarelo aquático, que cresce de forma prolífica em áreas pantanosas dos Estados Unidos e do sul do Canadá, não desperta muito interesse. No entanto, quando encontramos uma delas, aquilo para o que olhamos é uma planta capaz de mudar completamente a própria aparência, dependendo de quão perto ela se encontre da água – um comportamento chamado heterofilia.
O ranúnculo geralmente cresce às margens de rios, que podem ser um lugar um tanto precário para uma planta, visto que são propensas a inundações em todas as estações. Isso poderia ser fatal para uma florzinha tão delicada, mas viver nesse hábitat não detém essa planta. Ao contrário, permite que ela viceje, pois a expressão gênica confere a ela a habilidade de alterar completamente o formato de suas folhas – de lâminas arredondadas a pilosidades filamentosas, capazes de fazê-la flutuar, caso o rio transborde sobre as margens.[18]
Quando essa alteração ocorre, o genoma do ranúnculo permanece o mesmo. Aos olhos de um passante, ele pode parecer uma planta completamente distinta, mas lá no fundo os genes não mudaram. Apenas seu fenótipo expresso, ou aparência observável, sofre alterações.
E, assim como o corpo de um astronauta pode mudar de Mustang para Mini Cooper e depois de volta para Mustang, conforme as condições a que é exposto, uma mudança no ambiente do ranúnculo – o nível de água do rio baixando com a troca de estação – faz com que a planta volte ao tipo anterior de crescimento das folhas. É tudo uma questão de sobrevivência.
A expressão é apenas uma entre muitas estratégias que plantas, insetos, animais e até mesmo humanos empregam para lidar com os rigores da vida. Em todas elas, contudo, um elemento é crucial: a flexibilidade.
O que estamos aprendendo agora é que nossos genes são parte de uma rede flexível maior. Isso contraria boa parte do que nos ensinaram a respeito de nossas identidades genéticas. Nossos genes não são tão fixos e rígidos como a maioria de nós foi levada a acreditar. Se assim o fossem, não seríamos capazes de nos ajustar – assim como faz o ranúnculo-amarelo aquático – às demandas sempre em movimento de nossas vidas.
O que Mendel não conseguiu ver em suas ervilhas, e que gerações de geneticistas continuaram sem perceber após a morte dele, é que não é apenas aquilo que nossos genes nos dão que importa, mas também aquilo que nós damos aos genes. Pois o que acontece é que o meio pode superar a natureza.
E, como veremos em breve, isso acontece o tempo inteiro.
 

*. Expressividade variável é a medida do quanto alguém é afetado por uma mutação ou condição genética.
*. Conflito de terra que envolvia duas famílias, nos EUA do final do século XVII, na divisa entre os estados da Virgínia Ocidental e do Kentucky. (N. do P.O.)
*. Deleção é quando ocorre a perda total ou parcial de um fragmento de cromossomo. (N. do P.O.)
*. O coração utiliza muita energia para movimentar nosso sangue contra a força da gravidade. Em órbita, nosso sangue passa a não ter peso, e assim conseguimos o mesmo nível de circulação com muito menos força. É por isso que no espaço podemos viver com um coração bem menor.
 
 (Sharon Moalem, MD, PhD com Matthew D. Laplante - HERANÇA, Como nossos genes transformam nossas vidas e como nossas vidas transformam nossos genes)

NOTAS:
1. S. Manzoor (2 de novembro de 2012). “Come inside: The world’s biggest sperm bank”. The Guardian.
2. C.Hsu (25 de setembro de 2012). “Denmark tightens sperm donation law after ‘Donor 7042’ passes rare genetic disease to 5 babies”. Medical Daily.
3. R. Henig (2000). The Monk in the Garden: The Lost and Found Genius of Gregor Mendel, the Father of Genetics. Nova York: Houghton Mifflin.
4. Na publicação original de Mendel ele utilizou a palavra alemã vererbung, traduzida como inheritance no original e “herança” na presente edição.
5. D. Lowe (24 de janeiro de 2011). Esses gêmeos idênticos têm o mesmo defeito genético. Neil é afetado internamente e Adam, externamente. Reino Unido: The Sun.
6. M. Marchione (5 de abril de 2007). “Disease underlies Hatfield-McCoy feud”. The Associated Press.
7. Para aprender mais sobre a síndrome de von Hippel-Lindau e apoiar organizações, ver o website da NORD [sigla em inglês de Organização Nacional para Doenças Raras]: .
8. L. Davies (18 de setembro de 2008). “Unknown Mozart score discovered in French library”. The Guardian.
9. M. Doucleff (11 de fevereiro de 2012). “Anatomy of a tear-jerker: Why does Adele’s ‘Someone Like You’ make everyone cry? Science has found the formula”. The Wall Street Journal.
10. Para ouvir Leisinger tocar Mozart no piano, acesse: .
11. G. Yaxley et al. (2012). Diamonds in Antarctica? Discovery of Antarctic Kimberlites Extends Vast Gondwanan Cretaceous Kimberlite Province. Research School of Earth Sciences, Australian National University.
12. E. Goldschein (19 de dezembro de 2011). “The incredible story of how De Beers created and lost the most powerfully monopoly ever”. Business Insider.
13. E.J.Epstein (1o de fevereiro de 1982). “Have you ever tried to sell a diamond?” The Atlantic.
14. H. Ford e S. Crowther (1922). My Life and Work. Garden City, NY: Garden City Publishing.
15. D. Magee (2007). How Toyota Became #1: Leadership Lessons from the World’s Greatest Car Company. Nova York: Penguin Group.
16. A. Johnson (16 de abril de 2011). “One giant step for better heart research?” The Wall Street Journal.
17. Há muitos artigos publicados sobre o assunto. Eu, particularmente, gosto do seguinte: H. Katsume et al. (1992). “Disuse atrophy of the left ventricle in chronically bedridden elderly people”. Japanese Circulation Journal, 53: 201-206.
18. J. M. Bostrack e W. Millington (1962). “On the determination of leaf form in an aquatic heterophyllous species of Ranunculus. Bulletin of the Torrey Botanical Club, 89: 1-20.
 
Com quantos genes se faz uma ostra?

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