Notícia - Nascer sem doenças: Até onde pode e deve ir a Ciência?

Na edição nº828 da revista Visão encontra-se um artigo na secção Saúde acerca de famílias que recorreram à técnica do diagnóstico genético pré-implantatório (DGPI) para salvar os filhos de cancros mortais. Dado o tema da notícia, achei muito oportuno pôr aqui este artigo, embora com supressões.

Concebidos sem doença

Quebrar a corrente de transmissão da hemofilia ou de cancros hereditários está ao alcance da Ciência. Em Portugal, mais de 50 famílias já recorreram à genética, antes da gravidez, para salvar os filhos de patologias mortais.

Por Sara Sá

Pedro (…) Desde o nascimento que sofre de hemofilia, uma doença hereditária, causadora de deficiências a nível da coagulação do sangue. Esta alteração leva a que a mais pequena pancada se transforme numa hemorragia prolongada e numa inflamação severa e dolorosa, afectando as articulações. Associada ao cromossoma X, a doença atinge apenas os homens sendo a mãe a transmissora do gene alterado. Susana Reino, 36 anos, funcionária do Instituto de Meteorologia, e Humberto Barreto, 38 anos, director financeiro, os pais de Pedro, foram surpreendidos pelo diagnóstico, quando o menino tinha dois meses.
«Os primeiros dois anos de vida do Pedro foram muito complicados», conta Susana, que ignorava ser portadora do gene alterado. «Custa muito ver um filho sofrer.» Para o casal tornou-se claro que não voltariam a entrar na roleta-russa dos genes, arriscando uma probabilidade de 25% de virem a ter um rapaz doente e de 25% de terem uma rapariga portadora. «O Pedro queria muito ter um irmão, mas eu sabia que não iria pôr mais um filho no mundo com esta doença», assume Susana.
Foi então que se viraram para o admirável mundo novo da genética. No início da década de 90, surgiu uma técnica talhada para casos como o deles: o diagnóstico genético pré-implantatório (DGPI). Mediante um ciclo de fertilização in vitro, seguido de análise genética, seleccionam-se embriões saudáveis para a implantação no útero. São candidatos a este procedimento casais com suspeita de distúrbios cromossómicos, como trissomia 21, ou história familiar de doenças genéticas, como a fibrose quística ou a distrofia muscular. Há ainda casais que recorrem ao processo para terem um bebé compatível, a nível de medula, com um irmão, ou outro familiar, doente.

STOP AO CANCRO DA MAMA
No fim-de-semana passado, milhares de pessoas, no Reino Unido, encheram-se de esperança com o anúncio do nascimento de uma menina, livre de uma forma hereditária de cancro da mama que atingiu três gerações da família paterna. Os portadores do gene BRCA1 alterado apresentam uma probabilidade de 80% de virem a desenvolver uma forma de cancro da mama responsável por 5% a 10% dos casos totais. Teria ainda uma probabilidade de 60% de vir a ter cancro do ovário. (…) Além disso, os portadores desta mutação têm 50% de hipóteses de a passarem aos seus descendentes. Com a aplicação do DGPI quebrou-se a corrente da transmissão. «Mostrámos que esta técnica pode ser aplicada para parar o ciclo devastador da doença», afirma o médico inglês. A mãe da menina, que assistiu ao desenrolar da doença em todas as mulheres da família do marido, admitiu ao jornal Daily Telegraph que não seria capaz de olhar a filha de frente, caso não tivesse tentado a DGPI.
Apesar do entusiasmo britânico, esta não é uma estreia. (…) Também o Reproductive Genetics Institute, de Chicago, uma autêntica fábrica de fertilização in vitro, apresenta, na sua extensa lista de doenças testadas, a pesquisa do BRCA1 e do BRCA2, outro gene implicado numa forma hereditária de cancro da mama e dos ovários.
E o serviço de genética da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto, que desenvolveu o protocolo de aplicação de DGPI em 1999, prepara-se, igualmente, para tentar seleccionar um embrião sem a mutação do BRCA2, recorrendo à colaboração com um centro em Bruxelas para análise genética. A unidade portuguesa já fez mais de 200 ciclos de fertilização in vitro, com vista à aplicação de DGPI, sendo que «os testes mais requisitados são os de triagem da Polineuropatia Amiloidótica Familiar (PAF) [conhecida por doença dos pezinhos] ou a doença de Huntington», relata Filipa Carvalho, 39 anos, especialista da Universidade do Porto.

Susana e Humberto começaram por rumar ao Porto, quando Pedro tinha 4 anos. Na altura, para os casos de hemofilia, o processo baseava-se em selecção de sexo. Ou seja, eram escolhidos os embriões femininos, uma vez que, na pior das hipóteses, se trataria de um bebé portador da doença. (…) Foi então que decidiram procurar o Instituto Valenciano de Infertilidade, com uma lista de duas dezenas de doenças triadas, e que, para a hemofilia, se baseava na detecção do gene mutado. Todo o tratamento ficou em €10 500, inteiramente pagos pela ADSE. Quando Alexandre nasceu, Pedro sentiu que a família estava completa: «Finalmente, somos quatro!»

UNS PAGAM, OUTROS NÃO
Portugal é pioneiro na aplicação da DGPI à muito portuguesa doença dos pezinhos. (…) Mesmo assim, ainda há quem arrisque, quem não conheça as opções que a ciência oferece ou quem não tenha os mil euros necessários para a estimulação hormonal exigida num processo de fertilização in vitro.
«Nos casos em que a mulher é a portadora da doença e já apresenta sintomas, o casal não tem qualquer tipo de custos com a estimulação hormonal; quando é o homem o portador, o casal tem de pagar a medicação, pois, neste caso, a mulher não goza de isenção», denuncia o enfermeiro Carlos Figueiras, 56 anos, da Associação Portuguesa de Paramiloidose. As taxas de sucesso são à volta de 25%, o que implica que, «em média, os casais tenham de sujeitar-se a quatro ciclos de fertilização para conseguirem uma gravidez», conta Natália Oliveira, 34 anos, assistente social da Associação. «É comum o embrião doente ter maior vitalidade do que o saudável. Além disso, a própria biopsia do embrião, necessária à análise genética, pode interferir com a sua dinâmica», explica Alberto Barros, 51 anos, director do Serviço de Genética da Faculdade de Medicina do Porto.
Jorge Neto, 40 anos, viu a mãe morrer de paramiloidose e, desde os 18 anos, que sabe ser portador da doença. Nesta altura, decidiu que nunca teria filhos. Num congresso, ouviu falar da possibilidade de fazer uma DGPI e, com a mulher, decidiu candidatar-se. «Tivemos uma sorte extraordinária. Conseguimos uma gravidez à primeira tentativa e agora temos duas filhas lindas, de 3 anos», conta Jorge, que já se sujeitou, com sucesso, a um transplante hepático. «Depois de ter passado pelo processo, orientei mais de 20 casais para o DGPI.»
Ana (nome fictício), de 33 anos, advogada, não teve a mesma sorte. Só descobriu que era portadora da doença quando se manifestaram, na mãe, os primeiros sintomas. Nessa altura, já tinha tido um filho. (…)
Mesmo assim, Ana tentou aproximar-se do seu sonho de ter cinco filhos e submeteu-se a um DGPI. «Era um caso perfeito, diziam os médicos, porque sou jovem e fértil», conta. Mas não teve sorte. A implantação dos dois embriões resultou num aborto, difícil de superar. Por agora, virou-se para a adopção. «Conheço muitos doentes com PAF e alguns optam por ser pais de forma natural. As pessoas não vão deixar de ter filhos por causa desta doença.»
Aliás, a aplicação da técnica não é consensual e, de cada vez que se anuncia mais um caso de sucesso, há sempre quem faça ressuscitar o fantasma da eugenia. Países como a Itália ou Alemanha proíbem qualquer forma de aplicação de DGPI. (…)
Para o médico, é importante que a sociedade saiba exactamente o que está em causa. «Há muita desinformação, mas as pessoas devem confiar na comunidade científica.» Susana e Humberto confiaram. E jamais se arrependerão.

Neodarwinismo - Teoria sintética da evolução

Neodarwinismo – Teoria sintética da evolução

Foi a partir do Darwinismo que o evolucionismo se impôs no mundo científico. No entanto esta teoria apresentava pontos frágeis, nomeadamente porque Darwin não conseguiu explicar quais os mecanismos responsáveis pelas variações verificadas nas espécies, nem o modo como essas variações se transmitem de geração em geração.
No século XX, com o desenvolvimento dos conhecimentos de genética conseguiu-se reinterpretar a teoria da evolução de Darwin, sintetizando e correlacionando os diversos conhecimentos das áreas da genética, da citologia e da bioquímica. Dessa síntese nasceu então a teoria sintética da evolução ou neodarwinismo.
Esta teoria engloba duas ideias fundamentais: variabilidade genética e selecção natural.

Variabilidade genética
A diversidade existente no mundo vivo tem como fonte a ocorrência de mutações e fenómenos de recombinação genética.

Mutações – as alterações bruscas do património genético podem ocorrer ao nível dos cromossomas (na disposição dos genes ou no número de cromossomas) ou genes (na sequência nucleotídica). Se essas alterações derem origem a características favoráveis nos indivíduos, constituem uma fonte de variabilidade genética primária.

Recombinação genética – Outra fonte de variabilidade genética que se obtém através da reprodução sexuada: ao nível da meiose (fenómeno de crossing-over, e separação aleatória dos cromossomas homólogos) e da fecundação (fusão aleatória dos gâmetas).

É principalmente a recombinação genética que cria a variabilidade, favorecendo o aparecimento de uma multiplicidade de diferentes combinações de genes.

Selecção natural e fundo genético
A selecção natural não actua sobre genes ou características genéticas de forma isolada, mas sim sobre a globalidade dos indivíduos de uma população com toda a sua carga genética, isto porque cada indivíduo não evolui isoladamente.

Há vários tipos de selecção natural: a direccional evidencia o processo de selecção natural mais frequente, neste caso com deslocação do ponto de ajuste para uma determinada característica; a disruptiva, em que são privilegiadas as formas extremas de um determinado carácter, desfavorecendo a forma intermédia, inicialmente mais comum; ou a estabilizadora, em que a forma mais comum é favorecida em relação aos restantes fenótipos sendo eliminadas, com o tempo, as formas mais afastadas do ponto de ajuste.
A unidade evolutiva é então a população (conjunto de indivíduos da mesma espécie que vive num determinado local e ao mesmo tempo), e quanto maior for a diversidade numa população maior é a probabilidade de ela se adaptar a mudanças que ocorram no meio, pois entre essa diversidade há indivíduos portadores de conjuntos génicos que sejam favorecidos pela selecção natural. Esses indivíduos reproduzem-se mais (reprodução diferencial) originando maior descendência, tornando mais frequente os seus genes.
As populações podem, assim, adquirir novos conjuntos de genes, alterando o seu fundo genético, evoluindo de uma forma lenta e gradual. Define-se fundo genético como o conjunto de todos os genes presentes numa população num dado momento.
O contrário acontece com as populações homogéneas.

Quando o meio se altera, o conjunto génico mais favorável pode deixar de o ser no novo ambiente.

Conclui-se assim que ao longo do tempo, determinados genes e, portanto, determinadas características acabam por se implantar nas populações em detrimento de outros, que vão sendo eliminados, dando-se assim a evolução.

Para concluir este tema relacionado com a evolução encontrei um vídeo interessante sobre a evolução das plantas!

Reprodução Sexuada e Variabilidade genética

Cada indivíduo produzido por reprodução sexuada possui um programa genético que contribui para o tornar único, diferindo dos progenitores e dos seus irmãos. Isto deve-se aos fenómenos meiose e fecundação.

Durante a meiose, nomeadamente na prófase I, ocorre o fenómeno de crossing-over que contribui para a variabilidade genética: ao haver trocas de segmentos entre cromatídios não irmãos de cromossomas homólogos, vai haver novas combinações de genes paternos e maternos no mesmo cromossoma. Consequentemente há em cada cromossoma associações de genes que nunca antes tinham ocorrido.

Também na anáfase I, o facto dos diferentes pares de cromossomas homólogos separarem-se independentemente uns dos outros, faz com que existam diversas combinações de cromossomas de origem materna e paterna, contribuindo também para uma maior variação genética das células resultantes da meiose.

Durante a Fecundação, como a união dos gâmetas geneticamente diferentes ocorre ao acaso, isso contribui para a variabilidade genética.

Combinações genéticas

Concluo então que estes dois processos, fecundação e meiose, contribuem, não só para a manutenção do número de cromossomas de uma espécie de geração em geração, mas também para a variabilidade genética entre os indivíduos da mesma espécie.

Outra importante fonte de variabilidade genética são as mutações (fonte primária), que têm contribuido para a evolução das espécies.

Mutações cromossómicas

Anteriormente já tinha falado das mutações a nível génico, ou seja, que ocorrem por alteração do código genético do DNA de um gene. Mas também podem ocorrer alterações a nível dos cromossomas.
Durante a meiose poderão ocorrer erros que conduzem a alterações na estrutura ou no número de cromossomas das células resultantes. As mutações cromossómicas podem então ser numéricas ou estruturais.

Mutações numéricas - anomalias em que há alteração do número de cromossomas. Estas podem ocorrer em diferentes etapas da meiose:

• Durante a divisão I, pela não separação de cromossomas homólogos;
  
• Durante a divisão II, pela não separação de cromatídios de cada cromossoma;
  

As alterações numéricas são divididas em dois grupos:

Aneuploidias: em que há um aumento ou diminuição de um ou mais pares de cromossomas, mas não de todos. E estas podem se dividir em:

-Trissomias autossómicas como por exemplo: Síndrome de Down (trissomia 21) na figura, Trissomia 18, trissomia 13;

-Monossomia autossómica como por exemplo: Síndrome de Turner (45, X), que ocorre já a nível dos cromossomas sexuais.

Outras aneuploidias que ocorrem a nível dos cromossomas sexuais são: Síndrome de Klinefelter (47, XXY), Síndrome 47, XYY, e Trissomia do X (47, XXX).

Euploidias: alteração do conjunto de cromossomas. A sobrevivência de um indivíduo euplóide é impossível, e quase todos os casos de triploidia (3n) ou de tetraploidia (4n) resultaram em abortos espontâneos.
Os tetraplóides são sempre 92, XXXX ou 92, XXYY.

Estas alterações ao nível dos gâmetas, quer por excesso ou défice de cromossomas, podem causar problemas nos indivíduos que resultem do desenvolvimento de ovos em cuja formação esses gâmetas intervieram.

Mutações estruturais - envolvem alterações no número ou no arranjo dos genes, mas mantém-se o número de cromossomas. Estas mutações são causadas sobretudo pela ruptura da estrutura linear dos cromossomas durante o fenómeno crossing-over, seguida de uma reparação deficiente, que é responsável pelo aparecimento de sequências anormais de genes. Há 4 tipos diferentes de mutações estruturais: as mutações por delecção, duplicação, inversão e translocação.

Figura - Em A,B e C as alterações ocorrem ao nível da estrutura de um cromossoma, envolvendo um só cromossoma ou um par de cromossomas homólogos. Em D, as alterações envolvem a transferência de um segmento de um cromossoma para outro cromossoma não homólogo.

As mutações cromossómicas, tal como as génicas, podem ser espontâneas ou induzidas por agentes exteriores como raios X, ou agentes químicos. A maioria das mutações são prejudiciais para o indivíduo que é portador ou para os seus descendentes. Algumas delas podem ser benéficas e melhorar as capacidades de sobrevivência dos indivíduos das novas gerações. As mutações são uma fonte importante de variabilidade genética, que permite a evolução das espécies e diversidade de organismos.

Mutações génicas

Mutações génicas são alterações bruscas e imprevistas que ocorrem no material genético, e os indivíduos que as manifestam dizem-se mutantes. As mutações foram estudadas primeiro pelo botânico holandês de Vries e sobretudo pelo geneticista americano Thomas Morgan,

Essas alterações são mais frequentes durante a replicação semiconservativa do ADN. Esses erros na replicação do DNA devem-se à troca de nucleótidos, à sua adição ou à sua subtracção. Consequentemente, durante a síntese proteíca estas mutações geram proteínas anómalas (não funcionais) que conduzem ao aparecimento de novas características nos indivíduos que as possuem. Essas características podem ter efeitos letais, ou podem conferir vantagem ao indivíduo (raramente).

Se as mutações ocorrerem ao nível dos gâmetas (mutações germinativas), podem ser transmitidas à geração seguinte. Se as mutações ocorrerem nas células somáticas (corporais), não são transmissíveis à descendência.

No entanto, podem ocorrer mutações silenciosas que não provocam alterações nas proteínas, pois o codão mutado pode codificar o mesmo aminoácido (devido ao código genético ser reduntante). Noutros casos, o novo aminoácido pode ter propriedades semelhantes às do aminoácido substituído, ou essa substituição ocorre numa zona que não é determinante para a função da nova proteína.

Quais são os agentes mutagénicos?

As mutações podem ocorrer espontaneamente na Natureza ou serem induzidas por exposição a agentes mutagénicos. Estes podem ser:

• Biológicos, como os vírus;


• Físicos, como as radiações ultravioleta, gama, raios X;


• Químicos, como o fumo do tabaco (nicotina) e as drogas;

Exemplos de mutações génicas

• Albinismo (ver imagem)


• Nanismo


• Hemofilia


• Anemia falciforme


• Aniridia


• Microcefalia


• Aracnodactilia


• Idiotia amaurótica infantil


• Coreia de Huntington

A mutação como meio de evolução

As mutações podem conduzir à formação de proteínas com capacidades extremamente úteis, tanto na Natureza como em laboratório. Concluindo, as mutações também permitiram a evolução dos organismos e conduziram a uma grande diversidade de formas de vida (variabilidade genética).

Globalmente as taxas de mutações são mais baixas que a frequência dos danos no ADN pois todos os organismos têm sistemas de enzimas que reparam alguns erros.