Biotecnologia
Filhotes Geneticamente Modificados com Traços de Lobo-Terrível Reabrem Debate sobre Desextinção
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Ressurreição Científica
Muito antes do surgimento das civilizações, numerosas espécies já haviam desaparecido. As causas geralmente incluíram mudanças climáticas no fim da Era do Gelo, redução de presas, caça e competição com populações humanas.
Como parte dessas extinções ocorreu há cerca de 10 mil anos, restos encontrados em regiões frias ainda podem conter fragmentos de DNA úteis para pesquisa. Encontrar DNA íntegro de dinossauros, como em Jurassic Park, continuará provavelmente no campo da ficção, mas variantes genéticas de espécies extintas mais recentemente podem ser identificadas e comparadas.
Foi isso que a empresa de biotecnologia Colossal Biosciences afirmou ter feito com o lobo-terrível, um canídeo extinto.
O lobo-terrível desapareceu há aproximadamente 12.500 anos. O animal também se tornou conhecido pelo público por meio dos livros de fantasia de George R. R. Martin e da série Game of Thrones, da HBO.
A Colossal aproveitou o interesse público ao fotografar os novos filhotes geneticamente modificados com Martin e batizar um deles com o nome de uma personagem dos livros.
“Produzimos três filhotes com características de lobo-terrível. Romulus e Remus têm cinco meses e pesam cerca de 80 libras.
Há também Khaleesi, com pouco mais de seis semanas, nossa primeira fêmea.”
Mas esses animais são biologicamente lobos-terríveis? E o que o projeto significa para a conservação e para o plano da Colossal de criar animais semelhantes ao mamute-lanoso?
O lobo-terrível como espécie
O lobo-terrível não pertence ao mesmo gênero do lobo-cinzento moderno. Ambos fazem parte da família Canidae e da subtribo Canina , mas o lobo-terrível forma seu próprio gênero, Aenocyon , cujo nome significa “cão terrível”. Os lobos modernos pertencem ao gênero Canis .
Fonte: Thallaso Atrox
O lobo-terrível tinha tamanho semelhante ao dos maiores lobos-cinzentos modernos, por vezes maior. Possuía cabeça relativamente grande, mandíbulas robustas e patas menores, características possivelmente associadas à caça de grandes presas.
Pela forma do crânio e dos dentes, sua mordida é estimada como mais potente do que a de muitos lobos e cães atuais.
Fonte: The Armory
A causa exata de sua extinção permanece em debate. Mudanças ambientais no fim da Era do Gelo, a redução de grandes presas e a competição com outros predadores e seres humanos provavelmente contribuíram.
O processo de “desextinção” da Colossal
Objetivos do projeto
Criar um animal semelhante ao lobo-terrível não foi o primeiro projeto de engenharia genética da Colossal.
Um mês antes, a empresa apresentou o chamado “camundongo lanoso”. Os camundongos receberam várias alterações genéticas destinadas a imitar características da pelagem e da adaptação ao frio do mamute-lanoso.
Fonte: IFL Science
As mudanças não afetaram apenas a aparência da pelagem, mas também a tolerância ao frio e o metabolismo de gorduras. Essas características seriam necessárias para produzir, a partir de um elefante adaptado a climas quentes, um animal semelhante ao mamute de ambiente ártico.
Fonte: IFL Science
A Colossal também participou de esforços de conservação do lobo-vermelho, cuja população selvagem está restrita a uma pequena área da Carolina do Norte. O projeto é controverso porque os animais apresentam ancestralidade de coiote e lobo-vermelho, não podendo ser considerados sem ressalvas lobos-vermelhos originais.
Como funciona?
A ideia básica é analisar o DNA de uma espécie extinta e compará-lo ao genoma de espécies vivas aparentadas.
“A Colossal afirma ter recuperado características do lobo-terrível. Utilizamos um dente com cerca de 13 mil anos e um crânio de 74 mil anos, e aplicamos parte da mesma tecnologia na conservação do lobo-vermelho.”
A empresa descreve o processo como a combinação de três objetivos:
- Restaurar variantes genéticas importantes para as características da espécie extinta.
- Adicionar outras mudanças para favorecer a adaptação às condições ambientais atuais.
- Desenvolver resistência a doenças e outras ameaças para aumentar a viabilidade do animal.
Fonte: Colossal
O trabalho exige mais do que edição genética, embora o CRISPR-Cas9 seja uma das principais ferramentas da Colossal.
A empresa também emprega inteligência artificial e aprendizado de máquina para processar grandes conjuntos de dados biológicos, ferramentas que pretende utilizar em outros setores.
Conhecimento em embriologia também é necessário para transferir o embrião modificado a uma mãe substituta, seja em projetos com lobos ou elefantes.
Isso realmente reverte a extinção?
Biólogos e conservacionistas discutem se a Colossal está de fato recuperando espécies extintas e qual é a utilidade desses projetos para a conservação.
A questão central é a definição de espécie. A semelhança visual, por si só, não demonstra que um animal pertença à mesma espécie conhecida pelo registro fóssil.
As alterações feitas pela Colossal podem dar aos filhotes características do lobo-terrível, mas a maior parte de seu genoma continua sendo de lobo-cinzento. Por isso, muitos pesquisadores os descrevem como lobos-cinzentos geneticamente modificados com traços de lobo-terrível, não como uma espécie extinta recuperada.
“O DNA antigo está fragmentado, como se DNA fresco tivesse sido aquecido durante uma noite inteira. Os fragmentos podem ser reconstruídos e comparados, mas não formam um genoma intacto pronto para clonagem.”
“Os animais são lobos-cinzentos geneticamente modificados. Eles têm algumas características semelhantes às do lobo-terrível, como crânio maior e pelagem branca.”
Apesar da controvérsia, alterar diversas características em um mesmo animal é um resultado técnico relevante, com possíveis aplicações em outras áreas.
Por que desenvolver esse tipo de projeto?
A Colossal compara seu trabalho ao programa Apollo e apresenta a desextinção como uma forma de desenvolver tecnologias de engenharia genética com aplicações mais amplas.
“Assim como o programa Apollo, a pesquisa da Colossal contribui com ferramentas e conhecimento para a comunidade científica. O objetivo é criar tecnologias que possam apoiar a biodiversidade e a saúde ambiental.”
Esses objetivos, contudo, não respondem ao que deveria ser feito com os novos animais. A liberação na natureza poderia trazer benefícios ou riscos aos ecossistemas, que não podem ser previstos apenas pela aparência do animal.
“Métodos como sequenciamento de DNA antigo, comparação de características, edição de vários loci e clonagem podem ajudar a preservar ou recuperar variações genéticas perdidas. O animal semelhante ao lobo-terrível é um exemplo inicial desse trabalho.”
Aplicações futuras
Imitação de características de espécies extintas
O projeto mais conhecido da Colossal continua sendo o desenvolvimento de um animal semelhante ao mamute-lanoso.
A empresa analisou dezenas de genomas de mamutes-lanosos, colombianos e das estepes e os comparou a genomas de elefantes. O objetivo é identificar variantes ligadas à adaptação ao frio e às características físicas dos mamutes.
Também foram sugeridos usos comerciais, como turismo. Essas propostas ainda são especulativas e levantam questões sobre bem-estar animal e objetivos de conservação.
Fonte: Colossal
Outras espécies nos planos incluem o dodô e o tilacino, também chamado tigre-da-tasmânia.
Os projetos do lobo-terrível e do mamute também funcionam como experiências de aprendizagem técnica e demonstrações públicas da capacidade da Colossal.
A pesquisa científica da empresa é liderada por George Church, pioneiro em sequenciamento genômico, bibliotecas de DNA em chips, edição genética e engenharia de células-tronco.
Modificação de espécies existentes
Métodos semelhantes podem alterar características de animais de criação e plantas, por exemplo para aumentar a produtividade ou a resistência a estresses ambientais. Benefícios, riscos ecológicos e questões éticas precisam ser avaliados em cada aplicação.
Os laboratórios da Colossal também pesquisam soluções de pecuária de precisão e práticas agrícolas mais sustentáveis.
Fonte: Colossal
No longo prazo, a engenharia genética pode ser usada para fazer organismos produzirem novos materiais ou moléculas terapêuticas. A viabilidade varia conforme a aplicação, e muitas propostas permanecem em fase de pesquisa.
Biotecnologia para recuperação ambiental
A Colossal também estuda plantas e microrganismos para reduzir a poluição. Uma empresa incubada em seus laboratórios, a Breaking, desenvolve microrganismos voltados à degradação de resíduos plásticos.
Em colaboração com o Wyss Institute, de Harvard, a Breaking desenvolveu o MICROBE X-32™, um sistema microbiano destinado a acelerar a degradação de diferentes tipos de plástico.
Ferramentas de pesquisa biotecnológica
Os projetos do lobo-terrível e do mamute dependem de ferramentas de bioinformática capazes de processar e interpretar grandes volumes de dados biológicos. A empresa também desenvolve multiplexação por códigos de barras de DNA para acompanhar muitas amostras em um mesmo experimento.
Medicina e ferramentas computacionais
A Colossal utiliza CRISPR-Cas9 para criar modelos de doenças em animais e culturas celulares. Esses modelos podem apoiar pesquisa biomédica e desenvolvimento de medicamentos.
O trabalho inclui ferramentas de terapia gênica que usam vírus AAV como vetor. A empresa criada para comercializar essa tecnologia é a FormBio. A FormBio utiliza inteligência artificial e aprendizado de máquina para avaliar candidatos a terapias celulares e gênicas e apoiar o planejamento da fabricação de medicamentos baseados em AAV.
Pesquisas em embriologia e fertilização in vitro também podem produzir métodos para engenharia de tecidos, células-tronco e transplantes, embora cada aplicação esteja em um estágio diferente.
Conclusão
Independentemente de serem chamados de lobos-terríveis recuperados ou lobos-cinzentos modificados, os animais demonstram a capacidade da Colossal de alterar múltiplas características genéticas ao mesmo tempo.
Os filhotes semelhantes ao lobo-terrível e os “camundongos lanosos” mostram que alterações simultâneas em vários loci podem modificar metabolismo e estrutura corporal.
As técnicas podem ter aplicações na pecuária e na agricultura, mas benefícios e riscos precisam ser avaliados caso a caso.
Além de animais, a mesma tecnologia pode modificar plantas, microrganismos e outros organismos para enfrentar problemas específicos, como a poluição por plásticos.
Nesse processo, a Colossal desenvolveu ferramentas relacionadas a vetores virais, bioinformática, inteligência artificial, aprendizado de máquina e manipulação celular. Elas podem ser úteis em terapia gênica, modelos de doenças e medicina regenerativa se estudos posteriores confirmarem sua segurança e utilidade.
