Um estudo inovador de cientistas de Israel e Gana, publicado na edição atual da PNAS, mostra que uma mutação evolutivamente significativa no gene humano APOL1 não ocorre aleatoriamente, mas sim com mais frequência onde é necessária para a prevenção de doenças. Isso desafia fundamentalmente a noção de que a evolução é impulsionada por mutações aleatórias e conecta os resultados a uma nova teoria que, pela primeira vez, fornece um novo conceito para a origem das mutações.
As implicações para a biologia, medicina, ciência da computação e, talvez, até mesmo para nossa compreensão da origem da vida são potencialmente amplas.
Uma mutação aleatória é uma alteração genética cuja probabilidade é independente de seu benefício. Somente quando esses supostos acasos ocorrem, a seleção natural os examina, separando os úteis dos prejudiciais. Por mais de um século, os cientistas acreditaram que uma série desses acasos se acumulou gradualmente ao longo do tempo para criar a diversidade e a magnificência da vida ao nosso redor.
No entanto, nunca foi possível investigar diretamente se as mutações no DNA ocorrem aleatoriamente ou não. Mutações são eventos raros em relação ao tamanho do genoma, e limitações técnicas tornaram impossível para os cientistas até agora examinar o genoma com detalhes suficientes para rastrear mutações individuais à medida que ocorrem naturalmente. Para resolver esse problema, o Prof. Adi Livnat, da Universidade de Haifa, diretor do Laboratório Sagol de Pesquisa Evolutiva, o principal autor Dr. Daniel Melamed e a equipe desenvolveram um novo método de detecção de alta precisão e o aplicaram recentemente à famosa mutação HbS, que protege contra a malária, mas causa anemia falciforme em homozigotos. Os resultados mostraram que a mutação HbS não ocorreu aleatoriamente, mas sim ocorreu com frequência exatamente no gene e na população onde era necessária. Agora, eles relatam o mesmo padrão não aleatório em uma segunda mutação de importância evolutiva.
O novo estudo investiga o surgimento de uma mutação no gene humano APOL1. Essa mutação protege contra uma forma de tripanossomíase, uma doença que assolou a África Central no passado, causando dezenas de milhares de mortes anualmente até recentemente. Em humanos com duas cópias do gene, ela também aumenta o risco de doença renal crônica. Se a mutação APOL1 surgisse aleatoriamente, ela deveria ocorrer em todas as populações com taxas semelhantes e só então se espalhar sob a pressão dos tripanossomos. No entanto, se ela não surgiu aleatoriamente, poderia de fato ser mais comum onde é útil. Os resultados apoiam o padrão não aleatório: a mutação ocorreu com muito mais frequência em africanos subsaarianos, que lutaram contra doenças endêmicas por gerações, do que em europeus, onde isso não aconteceu, exatamente no local do genoma onde oferece proteção. "As novas descobertas desafiam fundamentalmente a ideia de uma mutação aleatória", disse Livnat.
DOI: 10.1073/pnas.2424538122.
