Sequências virais antigas HERV podem influenciar perturbações psiquiátricas

Cerca de 8% do ADN humano é composto por sequências genéticas adquiridas de vírus antigos. Estas sequências, chamadas retrovírus endógenos humanos (HERV), remontam a centenas de milhares ou milhões de anos; algumas são mesmo anteriores ao aparecimento do Homo sapiens.

A nossa investigação mais recente indica que determinadas sequências de ADN viral antigo presentes no genoma humano podem contribuir para a suscetibilidade a perturbações psiquiátricas, como a esquizofrenia, a perturbação bipolar e a perturbação depressiva major.

Os HERV são vestígios de infeções causadas por retrovírus antigos. Os retrovírus inserem uma cópia do seu material genético no ADN das células que infetam.

É provável que os retrovírus nos tenham infetado em várias ocasiões ao longo da nossa evolução. Quando essas infeções ocorreram em espermatozoides ou óvulos que deram origem a descendência, o material genético desses retrovírus foi transmitido às gerações seguintes, tornando-se uma componente permanente da nossa linhagem.

Como os HERV se tornaram parte do genoma humano

No início, os cientistas classificaram os HERV como "ADN lixo" - regiões do genoma sem qualquer função identificável. Contudo, à medida que o conhecimento sobre o genoma humano progrediu, tornou-se claro que este alegado ADN lixo desempenha mais funções do que se supunha inicialmente.

Os investigadores começaram por descobrir que os HERV conseguem regular a expressão de outros genes humanos. Diz-se que uma característica genética é "expressa" quando o seu segmento de ADN é utilizado para produzir moléculas de ARN, ou ácido ribonucleico.

Estas moléculas de ARN podem, posteriormente, funcionar como intermediárias na produção de proteínas específicas ou contribuir para regular outras partes do genoma.

Os primeiros estudos apontaram para a capacidade dos HERV regularem a expressão de genes próximos com funções biológicas importantes. Um exemplo é um HERV que regula a expressão de um gene envolvido na alteração das ligações entre células cerebrais.

Também foram identificados HERV que produzem ARN e até proteínas em amostras de sangue e de cérebro. Estas moléculas podem desempenhar uma grande variedade de funções, uma vez que conseguem deslocar-se entre compartimentos celulares para assumir papéis distintos.

Os cientistas encontraram ainda indícios de que certos genes humanos derivam de HERV. Isto sugere que, em determinados momentos da evolução, os HERV foram aproveitados para funções biológicas especializadas.

Por exemplo, os genes humanos sincitinas 1 e 2, derivados de HERV, têm papéis fundamentais no desenvolvimento da placenta.

HERV nas perturbações psiquiátricas

Tendo em conta a abundância de HERV no genoma e as suas potencialmente numerosas funções, procurámos compreender melhor se a suscetibilidade genética a determinadas perturbações psiquiátricas estaria associada a diferenças na expressão dos HERV.

No nosso estudo, analisámos a expressão de HERV em quase 800 amostras cerebrais obtidas em autópsias. Isto permitiu-nos identificar variações de ADN que influenciavam a expressão dos HERV no cérebro.

Em seguida, cruzámos esta informação com resultados de grandes estudos genéticos que compararam diferenças genéticas entre dezenas de milhares de pessoas, com e sem problemas de saúde mental. Esses estudos identificaram variações no ADN associadas a diferentes doenças psiquiátricas.

Verificámos que a expressão de quatro HERV estava associada à suscetibilidade genética para perturbações psiquiátricas graves. A expressão de dois desses HERV foi relacionada com a esquizofrenia, a de um HERV tanto com a esquizofrenia como com a perturbação bipolar, e a de outro com a depressão.

Estes resultados sugerem que os HERV poderão ter um papel no cérebro mais relevante do que se imaginava inicialmente.

O que significam estes resultados

Há muitos genes envolvidos nas perturbações psiquiátricas, e os HERV representam apenas uma parte deste quebra-cabeças. Embora seja necessário aprofundar a investigação sobre o impacto preciso destes HERV nas células cerebrais e na suscetibilidade de uma pessoa a determinadas perturbações psiquiátricas, o nosso estudo é o primeiro a demonstrar que a suscetibilidade genética a uma perturbação psiquiátrica também atua através destas antigas sequências de ADN viral.

Ainda é demasiado cedo para determinar as aplicações práticas das nossas conclusões ou saber se poderão ser utilizadas no desenvolvimento de novos tratamentos. Ainda assim, encaramos esta linha de investigação com otimismo.

Ao associar a expressão de HERV no cérebro a perturbações psiquiátricas, a nossa investigação reconhece a importância destas sequências enigmáticas do genoma humano, que foram ignoradas durante anos.

Rodrigo Duarte, investigador associado, King's College London; Douglas Nixon, professor de Imunologia em Medicina, Cornell University; e Timothy Powell, professor sénior, King's College London

Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.