DNA de dente antigo revela como o vírus da herpes evoluiu
Pesquisadores encontraram DNA antigo de herpes nos dentes de um homem do século XVIII que era um fervoroso fumante de cachimbo. Crédito: Dra Barbara Veselka
DNA antigo extraído dos dentes de humanos que viveram há muito tempo está produzindo novas informações sobre patógenos do passado e do presente.
Em um dos estudos mais recentes, pesquisadores descobriram e sequenciaram genomas antigos de herpes pela primeira vez, a partir dos dentes de europeus mortos há muito tempo. Acreditava-se que a cepa do vírus do herpes que causa feridas nos lábios nas pessoas hoje – chamada HSV-1 – surgiu na África há mais de 50.000 anos. Mas dados publicados na Science Advances em 27 de julho indicam que sua origem era muito mais recente: cerca de 5.000 anos atrás, durante a Idade do Bronze.
As descobertas sugerem que as mudanças nas práticas culturais durante a Idade do Bronze – incluindo o surgimento do beijo romântico – podem ter contribuído para a ascensão meteórica do HSV-1.
Este e outros estudos relacionados ao DNA extraído do dente estão levando a insights surpreendentes sobre nossa história compartilhada com a doença, diz Christiana Scheib, bióloga arqueomolecular da Universidade de Tartu, na Estônia. “Todos os patógenos que temos hoje já foram infecções novas”, diz ela. “É importante estudar o DNA antigo para que possamos entender essas experiências passadas e manter as gerações futuras a salvo de epidemias.”
Avanços nos ossos
Os dentes são baús de tesouro para o DNA antigo devido à sua capacidade de proteger as moléculas biológicas da degradação. Na última década, os cientistas usaram tecnologias de sequenciamento cada vez mais poderosas para reconstruir os genomas de humanos e animais mortos há muito tempo – o mais antigo sendo um mamute que morreu há 1,6 milhão de anos – usando DNA encontrado em seus dentes.
No processo, eles também selecionaram o material genético de bactérias e vírus preservados nos dentes. Molares, incisivos e assim por diante têm vasos sanguíneos em suas raízes; portanto, quando uma pessoa ou animal morre, esses ossos se tornam repositórios de quaisquer patógenos que estivessem se movendo pela corrente sanguínea no momento da morte.
A percepção de que os dentes são esconderijos para o DNA do patógeno abriu o estudo de doenças antigas para “um tipo de conhecimento completamente diferente do que poderíamos ter acessado antes”, diz Martin Sikora, pesquisador de genômica antiga da Universidade de Copenhague, na Dinamarca.
Essa informação genética forneceu aos pesquisadores evidências moleculares para identificar quando e onde os patógenos estavam em um determinado momento, diz Sikora. Em 2013, cientistas usaram DNA extraído de dentes para confirmar que a peste Justiniana, que varreu o Mediterrâneo e o norte da Europa no século VI, foi o primeiro grande surto da bactéria da peste Yersinia pestis 2 . E em junho, um grupo diferente de pesquisadores relatou que a cepa de Y. pestis que lançou a Peste Negra – que matou mais de 60% das pessoas em algumas partes da Eurásia no século XIV – provavelmente evoluiu no que hoje é o Quirguistão , em a base do DNA dos dentes encontrados nessa região 3 .
Peneirando os restos
Estudar o DNA antigo também pode ajudar os pesquisadores a aprender sobre a história de patógenos menos mortais, como a cepa de herpes oral que infectou cerca de dois terços da população global com menos de 50 anos hoje. Em 2016, Scheib e seus colegas estavam procurando vestígios de Y. pestis no dente de 600 anos de um adolescente que morreu no Hospital St John em Cambridgeshire, Reino Unido, quando se depararam com sequências genéticas que pareciam corresponder às do HSV -1.
Até aquele momento, “não havia nenhum DNA de herpes antigo publicado”, diz ela. O genoma de herpes mais antigo já registrado havia sido isolado de alguém que morava em Nova York em 1925. A descoberta levou Scheib e seus colegas a procurar sinais de herpes em outros restos mortais. Para isso, a equipe precisava encontrar pessoas que haviam morrido com infecções ativas. O HSV-1 passa a maior parte do tempo escondido no sistema nervoso de seu hospedeiro. Mas durante períodos de estresse, o vírus se move para a corrente sanguínea e se transforma em feridas 'frias'.
Depois de classificar dezenas de restos mortais, os pesquisadores finalmente encontraram e extraíram DNA de herpes dos dentes de três pessoas que morreram com infecções ativas, incluindo uma jovem enterrada fora do que hoje é Cambridge, Reino Unido, no século VI.
Ao avaliar as mutações genéticas que evoluíram entre os quatro genomas antigos e compará-los com cepas modernas de HSV-1, os pesquisadores deduziram que todos eles tinham um ancestral comum que surgiu há cerca de 5.000 anos. Antes disso, diferentes versões do herpes circulavam, diz Scheib. Mas o HSV-1 evoluiu para superá-los implacavelmente.
Beijar e contar
Exatamente o que levou essa nova variedade de herpes a ser mais bem-sucedida do que as versões mais antigas ainda não está claro. Mas Scheib diz que a análise da equipe sugere que o HSV-1 surgiu durante um período de intensa migração durante a Idade do Bronze, quando poderia ter pegado carona com as pessoas que se mudaram para a Europa das pradarias das estepes da Eurásia.
E também pode ter se espalhado com a crescente prática do beijo romântico, que foi inventado há cerca de 3.500 anos no subcontinente indiano e provavelmente mais tarde adotado na Europa, durante as campanhas militares de Alexandre, o Grande, no século IV. Herpes é geralmente transmitido de pai para filho através de contato próximo. O beijo romântico pode ter fornecido ao HSV-1 um caminho mais rápido para infectar pessoas e pode ter ajudado o vírus a superar as versões anteriores do herpes, dizem os pesquisadores.
Desvendar completamente a história do herpes e outros patógenos exigirá amostras mais antigas e geograficamente diversas, mas este estudo é um bom exemplo do tipo de informação que pode ser acessada com DNA antigo, diz Daniel Blanco-Melo, virologista evolutivo da Universidade de Washington em Seattle.
Teoricamente, os pesquisadores poderiam sequenciar o DNA de patógenos que infectaram humanos e animais ainda mais velhos, potencialmente vivendo um milhão de anos atrás, diz Sikora. Isso pode permitir que os cientistas aprendam sobre os organismos que infectaram espécies humanas antigas, como os neandertais e os denisovanos. Mas as limitações tecnológicas significam que atualmente os pesquisadores são capazes de sequenciar apenas o material genético de patógenos que contêm DNA de fita dupla, excluindo muitos vírus de RNA importantes, como os que causam poliomielite e sarampo.
Ainda assim, o DNA antigo está fornecendo uma janela para nossa história compartilhada com a doença, diz Sikora. “Estamos no início da maturação desse campo”, acrescenta. “Espero que tenhamos novos insights muito empolgantes nos próximos dois anos.”
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-02246-1
Referências
Guelil, M. et ai. Conhecer Av. 8 , eabo4435 (2022).
ArtigoGoogle ScholarHarbeck, M. et ai. PLoS Pathog. 9 , e1003349 (2013).
ArtigoGoogle ScholarSpyrou, MA et ai. Natureza 606 , 718-724 (2022).
ArtigoGoogle Scholar
Nenhum comentário:
Postar um comentário
Observação: somente um membro deste blog pode postar um comentário.