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domingo, 3 de setembro de 2023

A descoberta do DNA - Os 70 anos de aplicação genética

Neste dia do biólogo, inaugurado em 3 de setembro de 1979, convém falar na maior descoberta da idade contemporânea: O modelo helicoidal da cadeia de DNA! A molécula de DNA foi descoberta em 1869 pelo bioquímico suíço Johann Friedrich Miescher(1844-1895). Mas sua estrutura helicoidal(o que é muito mais importante) foi descoberta pelo bioquímico norte-americano James Dewey Watson(1928- ) e o biofísico britânico Francis Harry Compton Crick(1916-2004), há 70 anos atrás.

Porém essa descoberta do formato helicoidal do DNA pode anteceder ao ano de 1953. Dentre os momentos históricos mais fantásticos da ciência biológica está o trabalho da química britânica Rosalind Franklin(1920-1958), com difração do raio X do DNA, fornecendo uma prova mais empírica do formato helicoidal da molécula. Para Francis Crick, Rosalind não era uma cientista muito imaginativa. Para Watson, os métodos dela contrariavam a orientação metodológica adotada por eles, pois não era fruto de muitas experimentações. E também ambos não acreditavam que não havia nenhuma inclinação teórica para representação helicoidal da molécula.

Em 1951, Rosalind apresentou documentação farta de que o grupo fosfato estaria na parte externa da hélice do DNA. O que Francis e James fizeram foi juntar peças do que já havia. Porém Francis e James fizeram muito mais do que apresentar o modelo de dupla-hélice do DNA. Apresentaram, na sequência, aquilo que viria a ser o dogma central da biologia: A compreensão das funções do RNA. O artigo do Nature em 1953 trouxe uma guinada para a medicina e a biologia. Em 1957 foi descoberto que o DNA se auto replica, o que chamou a atenção do mundo acadêmico para os dois cientistas. Em 1958, viria a falecer Rosalind na Inglaterra. Em 1962 viria o prêmio Nobel de Medicina para Francis Crick e James Watson.

Hoje o DNA não é apenas uma entidade científica. Ele irrompeu como fenômeno natural nas ciências e nas artes, como metáfora para nossas várias naturezas. O próprio James Watson admitiu, numa entrevista à revista Scientific American em 2003, até sobre o caráter laico da ciência, hoje muito debatido e controverso: "Os EUA não são mais como na época da chegada dos puritanos. Mudamos tudo. Nunca procuramos respeitar o passado. Tentamos melhorá-lo. E creio que qualquer coisa contra isso, seria contra o espírito humano". Isso foi a ciência norte-americana, renascendo após o controverso Julgamento do macaco no Tennesse(EUA) em 1925, naquele "mico biológico" nacional. Seria o troco dado ao atraso do conservadorismo.

Em 14 de abril de 2003, numa verdadeira revolução biológica, alguns cientistas anunciaram ao mundo o sequenciamento de 3 bilhões de pares de nucleotídeos de DNA, com a receita de como se "faz um ser humano". Nascia ali o famoso projeto Genoma. Dirigido pelo geneticista Francis Sellers Collins, o projeto visava uma espécie de "comemoração" pelos 50 anos do artigo da Nature sobre a descoberta helicoidal do DNA.

Convém lembrar que quando Watson e Crick descreveram o DNA, o codificaram com 4 letras(A,C,G e T). Ou seja, quatro nucleotídeos Adenina, Citosina, Guanina e Timina. Mas são 20 aminoácidos nas moléculas protéicas, então óbvio que era necessária uma "palavra genética" para formar o aminoácido. O código pode evoluir(lembrando de Darwin), o que significa que evoluiu de fato. A relação códon-aminoácidos da natureza não é um mero acidente.

Algumas pessoas devem estar se perguntando: Mas qual a utilidade prática disso? Cura para doenças congênitas, conserto para síndromes vinculadas ao DNA ou RNA, etc. Um exemplo foi o uso da terapia genética do CRISPR/Cas9, a chamada tesoura genética, para tratamento de HIV. Mas casos de ética tentam evitar isso, para não permitir alguns avanços, como a Ovelha Dolly, no Instituto Roslin, na Escócia. A engenharia genética sempre pôs medo na população em geral.

O desenvolvimento de terapia genética foi um grande avanço na biologia molecular do século XXI. O CRISPR/Cas9(do inglês, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, CRISPR), aliada a proteína Cas9, se trata de repetições palindrômicas, que seriam trocas, adições ou subtrações de nucleotídeos, ou trocando a ordem de códons de DNA ou RNA, a fim de ter um objetivo alcançado. Já se conseguiu inutilizar HIVs dentro de células brancas do sangue em camundongos, por exemplo. Mas as terapias não param aí. Também tem as terapias usando RNAm, já usadas há 20 anos, que recentemente foram usadas nas vacinas da Pfizer contra a COVID19.

E falando em COVID19, também há a descoberta do bioquímico norte-americano Kary Banks Mullis(1944-2019), em 1983, que lhe rendeu o Nobel de química em 1993, dez anos antes do anúncio do projeto Genoma. Era o PCR(Polymerase Chain Reaction), ou técnica da Reação em Cadeia da Polimerase, que permite os testes para diagnóstico de COVID19. E não só isso, mas diagnóstico de tuberculose também. E o Dr. Kary Mullis morreu alguns meses antes de desencadear a maior pandemia do século XXI, que paralisou o mundo. E não assistiu todo planeta usando sua bioquímica em testes para diagnóstico da doença que assombrou o mundo. Mas isso já seria outra história…

Referências Bibliofráficas

1.SMITH, John Maynard. Os limites da Teoria da Evolução. In:A Enciclopédia da ignorância. Editora Universidade de Brasília,1981. Parte II, capítulo 5. Pgs 273-281.

2.Revista Scientific American Brasil. Genoma:O código da vida. Edição Especial. nº16, 2013. Editora Duetto.