sexta-feira, 2 de fevereiro de 2024

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Status de celebridade quase arruinou pesquisas de DNA antigo

Um antropólogo evolucionista tira lições da jornada da paleogenética, da ficção do Parque Jurássico à realidade do Prêmio Nobel.
Em uma floresta escura e chuvosa, um grande Tiranossauro rex olha para um carro verde com os faróis acesos.  O carro tem um gráfico amarelo e preto no capô com o texto “Jurassic Park”.

O filme Jurassic Park, de 1993 , ajudou a alimentar a imaginação do público sobre as possibilidades do DNA antigo.

Murray Close/Sygma/Getty Images

Na manhã do meu aniversário de 26 anos, acordei com notícias incríveis para o meu campo da antropologia evolucionista: pela primeira vez, o estudo da evolução humana ganhou um Prêmio Nobel. O geneticista Svante Päabo , segundo o grupo premiado, tornou possível uma “ tarefa aparentemente impossível ”: extrair DNA de restos mortais de indivíduos que viveram há muito tempo.

Päabo havia transformado a ficção científica em fato científico e agora todo o campo estava sendo recompensado. Mas as probabilidades nem sempre favoreceram o ADN antigo a dar esse salto.

Desde o seu início, a paleogenética desenvolveu-se sob os holofotes da mídia. Muitos na imprensa e no público queriam saber se, como e quando espécies extintas seriam ressuscitadas a partir do aDNA (como o DNA antigo é frequentemente abreviado para). Esta publicidade por vezes orientou a ciência, minando o método científico. Tal interesse também desviou a atenção do valor digno de um Nobel da descoberta: responder a questões científicas sobre a história e evolução das espécies.

Como é que a celebridade da aDNA influenciou o seu desenvolvimento – e o que podemos aprender com esta jornada?

SONHOS DE DINOSSAURO

No início da década de 1980, o dermatologista e amante de dinossauros John Tkach começou a perseguir o sonho do aDNA. Tkach acreditava que seria possível recuperar DNA de dinossauros de mosquitos que se alimentaram deles há milhões de anos – desde que os sugadores de sangue ficassem presos em resina de árvore que se solidificasse em âmbar. Colocado em um ovo de anfíbio, esse DNA poderia gerar um dinossauro , pensou ele. (Sim, como no livro e filme Jurassic Park . Chegaremos lá.)

Mas quando Tkach e entusiastas com ideias semelhantes tentaram publicar as suas especulações em revistas científicas, foram rejeitados devido a evidências insuficientes.

Um científico estudo de 1982 mudou a maré. Universidade da Califórnia, Berkeley, os cientistas George Poinar Jr. e Roberta Hess relataram estruturas celulares intactas em um inseto envolto em âmbar que tinha 40 milhões de anos. Tkach juntou-se à dupla para discutir e planejar o futuro da aDNA. No primeiro encontro, já previam dois obstáculos: a autenticidade e a especulação.

George Poinar Jr. discute como ele estuda insetos antigos presos em âmbar.

YouTube/Universidade Estadual de Oregon

O DNA é um alicerce de toda criatura viva. Portanto, seria difícil autenticar se as moléculas vieram do ser antigo ou de quaisquer encontros com organismos modernos após a sua morte – desde micróbios no solo até cientistas no laboratório. O grupo também temia que a especulação sobre o potencial futuro do aDNA pudesse destruir a sua reputação – e o próprio campo.

Quase aconteceu.

REALIDADES QUAGGA

Na mesma época, Svante Päabo já tentava recuperar DNA dos mortos. Como estudante de doutorado na Universidade de Uppsala, na Suécia, ele conseguiu extraí-lo de três múmias. Mas como o seu artigo de 1984 apareceu numa revista publicada na Alemanha Oriental, a investigação não chegou aos cientistas ou ao público global.

Nesse mesmo ano, outra equipa, liderada por Allan Wilson, de Berkeley, relatou ADN de um espécime de museu de um quagga, uma criatura parecida com uma zebra que foi extinta no final do século XIX. Ao contrário de Päabo, publicaram as suas descobertas na prestigiada revista Nature .

O estudo ganhou as manchetes na maioria dos principais meios de comunicação e deu credibilidade à aDNA. Outras equipes correram para realizar pesquisas semelhantes. A cada tentativa de extrair DNA de uma espécie extinta, a mídia afirmava que os cientistas estavam mais perto de trazer de volta à vida criaturas desaparecidas.

CAPTURA DE CONTAMINAÇÃO

No final da década de 1980, as tentativas de aDNA aceleraram, em parte graças à invenção da reação em cadeia da polimerase (PCR). Este método faz cópias abundantes de pequenas cadeias de DNA, permitindo uma leitura mais fácil do seu código. A decomposição natural quebra o ADNA em pequenos fragmentos, então a PCR foi uma virada de jogo para os paleogeneticistas.

Mas a PCR também pode amplificar o DNA contaminante. Um pedaço de pele ou saliva de um cientista poderia introduzir o DNA moderno que seria copiado milhões de vezes, inundando a sequência antiga.

Uma pedra bege apresenta uma figura escura que lembra uma folha no centro com os números 38160 escritos a lápis abaixo dela.

Päabo e os seus colegas pareciam conscientes desta faca de dois gumes. Eles até publicaram diretrizes para detectar e prevenir a contaminação. Estas incluíram comparar a sequência do organismo antigo com os seus parentes vivos mais próximos, garantir que os produtos químicos de laboratório não introduziam contaminantes e replicar os resultados em diferentes laboratórios. No entanto, esses procedimentos levaram tempo. Dada a corrida à investigação em curso, valeu a pena verificar os resultados – e correr o risco de não ser o primeiro?

Em 1989, uma equipe da Universidade de Oxford afirmou ter extraído, pela primeira vez, DNA de ossos humanos antigos . Apesar de relatar a sequência de 5.500 anos na Nature , os autores não realizaram as verificações de autenticidade recomendadas por Päabo e seus colegas. Nem os autores de outro artigo da Nature , um ano depois, que afirmava que uma folha com cerca de 20 milhões de anos produzia aDNA.

Embora a mídia tenha aproveitado esta pesquisa, alguns cientistas, incluindo Päabo, pareciam duvidosos. Ele e seus alunos se dedicaram a replicar resultados de artigos de aDNA com suas próprias verificações de autenticidade – e falharam .

Eu e outros investigadores pensamos que revistas como a Nature baixaram os seus padrões para levar os seus artigos às manchetes em todo o mundo.

JURÁSSICAS PRESSÕES

A influência da cultura pop no aDNA floresceu com Jurassic Park de Michael Crichton em 1990. No romance, os cientistas trazem de volta à vida dinossauros a partir de DNA preservado em mosquitos envoltos em âmbar - uma ideia que Crichton amadureceu depois de visitar Poinar em 1983.

O livro recarregou a obsessão da imprensa e do público pelo aDNA como meio de criar espécies extintas. Seguiram-se vários artigos da Nature nos quais os pesquisadores afirmaram ter recuperado DNA de insetos cada vez mais antigos em âmbar. O mais impressionante, liderado por Poinar em 1993, apresentou DNA de um gorgulho com aproximadamente 135 milhões de anos .

Aparentemente, o desejo de pesquisadores e periódicos de capitalizar o hype de Jurassic Park era tão forte que a Nature pode ter atrasado a publicação de Poinar para coincidir com o lançamento do filme baseado no romance. Naquele mesmo verão, a National Science Foundation concedeu quatro bolsas a pesquisadores que tentavam explicitamente capturar DNA de “dino”.

Divorciado de questões evolutivas e verificações de autenticidade, havia alguma ciência por trás dos relatos de criaturas multimilionárias?

Uma esfera de vidro iluminada contém um inseto congelado em uma substância amarela.  Em um fundo desfocado, uma pessoa olha para o orbe pelo lado direito.

Uma réplica de um mosquito preso em âmbar encima uma bengala que foi usada como adereço no filme Jurassic Park .

Danny Lawson/Imagens PA/Getty Images

Mais cientistas começaram a argumentar que era bioquimicamente impossível para o DNA sobreviver em tais escalas de tempo. Em 1997, uma equipa do Museu de História Natural de Londres tentou recuperar o ADN de insectos em 15 espécimes de âmbar — incluindo os de Poinar — utilizando os protocolos de autenticidade apropriados. Eles não encontraram nenhum .

Mais uma vez, o aDNA ganhou as manchetes. Os meios de comunicação proclamaram que o hype das duas décadas anteriores era uma farsa .

NEANDERTAIS PARA O RESGATE

O frenesim do Jurassic Park ofereceu uma lição à comunidade científica: a paleogenética deve amadurecer para poder abordar questões sobre a história e evolução das espécies, incluindo a nossa.

Logo os pesquisadores provaram o quão revolucionária esta ciência poderia ser se o rigor fosse aplicado. Mais notavelmente, em 1997, uma equipe liderada por Päabo e Matthias Krings publicou um trecho de aDNA do osso do braço de um Neandertal que viveu há quase 40 mil anos. Para verificar se o aDNA era autêntico e único do Homo neanderthalensis , eles compararam a sequência fóssil com a dos humanos modernos. Antes da publicação, enviaram um pedaço de osso diferente do mesmo Neandertal a um grupo independente de cientistas, que, por sua vez, replicaram as descobertas.

O estudo ajudou a esclarecer questões de longa data, como a confirmação dos Neandertais como um ramo distinto da árvore evolutiva humana. Mas, para além dos conhecimentos específicos, destacou a importância de técnicas rigorosas de biologia molecular para produzir tais conclusões. Ele estabeleceu as bases para muitos outros estudos abordando a história evolutiva, migrações antigas, dietas , doenças , hábitos de acasalamento e laços sociais .

A equipe de Päabo publicou na Cell , uma respeitada revista de biologia – mas que geralmente recebe menos atenção da mídia do que a Science ou a Nature . A publicação na Cell sinalizou “que o sequenciamento do DNA antigo era uma biologia molecular sólida e não apenas sobre a produção de resultados atraentes, mas questionáveis”, escreveu Päabo em sua autobiografia .

LIÇÕES DO LIMELIGHT

Pouco mais de 10 anos depois de publicar o primeiro trecho do DNA do Neandertal, Päabo e 55 colaboradores relataram o sequenciamento do genoma completo da espécie . Cerca de uma década depois, Päabo recebeu o Prêmio Nobel de fisiologia ou medicina de 2022.

Ao longo desses anos, ele estabeleceu um consórcio que desenvolveu ferramentas genéticas para resolver questões anteriormente sem resposta, incluindo o cruzamento entre neandertais e humanos modernos, e a identificação de uma nova espécie humana, os denisovanos, com base no ADNA de um osso de dedo . Para a minha investigação de doutoramento, também eu confio nestes métodos para desvendar as migrações passadas em África.

Uma pessoa com cabelos curtos e grisalhos, usando óculos, camisa xadrez azul e calças cáqui, está sentada ao lado de uma pessoa em pé, com longos cabelos castanhos, usando óculos, camisa verde, jeans e luvas médicas azuis.  Eles estão em um laboratório que tem uma mesa com um laptop, prateleiras com pilhas de caixas brancas e uma grande vitrine de vidro com uma máquina dentro.

Em 2022, o cientista vencedor do Nobel Svante Pääbo (à direita) analisa dados com o colaborador Ayinuer Aximu-Petri num laboratório de aDNA no Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva.

Jan Woitas/aliança de imagens/Getty Images

Alguns dos implementos mais importantes do kit de ferramentas aDNA concentram-se na identificação de contaminação – agora um componente integral de todas essas pesquisas publicadas.

Embora os investigadores tenham ajudado a aDNA a garantir a sua reputação, o fascínio da celebridade ainda influencia a investigação científica e a publicação. Por exemplo, em 2023, o paleoantropólogo Lee Berger e colegas fizeram afirmações surpreendentes. Em três relatórios, a equipe argumentou que hominídeos de cérebro pequeno da espécie Homo naledi enterravam seus mortos , usavam fogo e esculpiam as obras de arte mais antigas do mundo há cerca de 300 mil anos.

Antes de os especialistas avaliarem as suas evidências através da revisão por pares, Berger promoveu a investigação junto dos meios de comunicação social. Os principais meios de comunicação e um da Netflix documentário elogiaram as conclusões. Depois, outros estudiosos refutaram as afirmações, detalhando as deficiências dos estudos nas suas revisões por pares , nas redes sociais, nos comentários da imprensa e, eventualmente, em outros artigos de periódicos . Mas talvez tenha sido tarde demais para apagar as noções espetaculares da imaginação pública.

Parece que Berger acredita que H. naledi merece o status de celebridade estelar: ele enviou um de seus ossos ao espaço vários meses depois.

O arco do aDNA, da ficção científica ao ganhador do Nobel, destaca a complicada relação entre a mídia, a cultura pop e a ciência. Sim, a imprensa – e os êxitos de bilheteira de Hollywood como Jurassic Park – desempenham um papel vital no aumento da compreensão e do entusiasmo do público pela ciência. Mas a ciência ainda deve ser financiada, conduzida e divulgada pelo que é – e não pelo que os observadores sonham que seja.

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