Uma nova pesquisa em fragmentos de DNA que circulam no sangue humano sugere que nossos corpos possuem uma gama de micróbios muito mais vasta e diversa do que qualquer um poderia compreender.
De fato, 99% desse DNA é novo para a ciência.
“Encontramos a gama”, diz Stephen Quake, professor de bioengenharia e física aplicada na Universidade de Stanford, membro do Stanford Bio-X e autor principal do estudo. “Encontramos coisas que estão relacionadas a coisas que as pessoas já viram antes, encontramos coisas divergentes e encontramos coisas completamente novas”.
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A pesquisa foi inspirada por uma observação curiosa feita pelo laboratório de Quake, enquanto buscava maneiras não invasivas de prever se o sistema imunológico de um paciente de transplante de órgãos reconheceria o novo órgão como estrangeiro e o atacava, um evento conhecido como rejeição. Normalmente, é preciso uma biópsia de tecido, o que significa uma grande agulha inserida em um lado do corpo e pelo menos uma tarde na cama do hospital para observação, para detectar a rejeição.
Os membros do laboratório descobriram que havia uma maneira melhor. Em teoria, eles são capazes de detectar a rejeição retirando amostras de sangue e observando os fragmentos de DNA livres de células e os pedaços de DNA que circulam livremente no plasma sanguíneo. Além dos fragmentos do DNA do paciente, essas amostras contêm fragmentos do DNA do doador de órgãos, bem como uma visão abrangente da coleção de bactérias, vírus e outros micróbios que compõem o microbioma de uma pessoa.
No decorrer de vários estudos, o primeiro dos quais foi publicado em 2013, Quake, colega pós-doutorado Iwijn De Vlaminck, e outros coletaram amostras de 156 receptores de transplante de coração, pulmão e medula óssea, juntamente com 32 mulheres grávidas. (Gravidez, como drogas imunossupressoras tomadas por pacientes transplantados, também altera o sistema imunológico, embora de maneiras mais complicadas e menos bem compreendidas.)
Os resultados desses estudos anteriores sugeriram que houve mudanças identificáveis nos microbiomas de pessoas com sistemas imunológicos comprometidos e que os testes positivos para o DNA do doador de órgãos eram um bom sinal de rejeição.
DNA misterioso
Mas também havia outra coisa, algo estranho. De todos os fragmentos de DNA não humanos, a equipe se reuniu, 99 por cento deles não conseguiram combinar qualquer coisa em bases de dados genéticas existentes, os pesquisadores examinaram.
Com isso em mente, Mark Kowarsky, um estudante de pós-graduação no laboratório de Quake e o primeiro autor do papel, começou a caracterizar todo esse DNA misterioso.
A “grande maioria” pertencia a um filo chamado proteobactérias, que inclui, entre muitas outras espécies, agentes patogênicos como E. coli e Salmonella. Anteriormente, vírus não identificados na família do torque teno, geralmente não associados à doença, mas frequentemente encontrados em pacientes imunocomprometidos, constituem o maior grupo de vírus.
“Nós dobramos o número de vírus conhecidos naquela família através deste trabalho”, diz Quake. Talvez mais importante, eles encontraram um grupo completamente novo de vírus torque teno. Entre os conhecidos vírus do torque teno, um grupo infecta os seres humanos e outro infecta animais, mas muitos dos pesquisadores descobriram que não se encaixava em nenhum dos dois grupos.
“Nós já encontramos uma nova classe inteira de infectantes humanos que estão mais próximos da classe animal do que os humanos anteriormente conhecidos, então bastante divergentes na escala evolutiva”, diz ele.
Isso seria algo surpreendente?
“Eu diria que isso não é desconcertante em alguns aspectos, porque a lente que as pessoas examinavam o universo microbiano era uma que era muito tendenciosa”, diz Quake, no sentido de que estudos estreitos muitas vezes perdem a imagem maior. Por um lado, os pesquisadores tendem a penetrar profundamente no microbioma em apenas uma parte do corpo, como o intestino ou a pele, um de cada vez. As amostras de sangue, em contraste, “vão profundamente em todos os lugares ao mesmo tempo”.
Por outro lado, os pesquisadores geralmente concentram sua atenção em apenas alguns micróbios interessantes, “e as pessoas simplesmente não olham para as coisas restantes”, diz Kowarsky. “Provavelmente existem algumas coisas interessantes e inovadoras, mas não é relevante para o experimento que as pessoas querem fazer naquela época”.
Foi ao olhar amostras de sangue de forma imparcial, diz Quake, que levou a novos resultados e uma nova apreciação de quão diversa é o microbioma humano. As descobertas aparecem nos Procedimentos da Academia Nacional de Ciências.
Avançando, diz Quake, o laboratório espera estudar os microbiomas de outros organismos para ver o que está lá. “Há todos os tipos de vírus que saltam de outras espécies para seres humanos, uma espécie de efeito de derrame, e um dos sonhos aqui é descobrir novos vírus que podem tornar-se pandemias humanas”. Compreender o que esses vírus podem ajudar os médicos a gerenciar e rastrear surtos, diz ele.
“O que isso faz é armar médicos especialistas em doenças infecciosas com um conjunto de novos insetos para rastrear e ver se eles estão associados com doenças”, diz Quake. “Esse será um outro capítulo do trabalho para as pessoas fazerem”.
O apoio ao trabalho veio da Fundação Bill e Melinda Gates, do Centro de Pesquisa de Prematuridade March of Dimes em Stanford, do Instituto de Pesquisa em Saúde Infantil, da Fundação John Templeton em Iniciativa de Vida e o programa PREDICT de desenvolvimento internacional de ameaças pandêmicas emergentes dos Estados Unidos.
Fonte: Futurity.org e Universidade de Stanford
Estudo original DOI: 10.1073 / pnas.1707009114
