Genoma da lagosta pode revelar segredos da longevidade do animal

Geralmente, o envelhecimento é visto como um processo acompanhado de um enfraquecimento e aumento da incidência de doenças. Mas nem sempre é assim – nem mesmo entre invertebrados marinhos. Um grande exemplo é a Homarus americanus, ou lagosta americana. As lagostas apresentam uma surpreendente longevidade. Elas podem viver até 100 anos na natureza e passam a vida crescendo, sem perder força nem fertilidade com o passar do tempo.

Parece que o crustáceo também não dá brecha para doenças semelhantes ao câncer: um estudo de 2008 mostrou que em 60 anos de pesquisa foi comprovado apenas um caso de tumor na lagosta americana. Para entender a longevidade do animal, uma equipe internacional de pesquisadores sequenciou o genoma da lagosta. O estudo foi publicado na revista Science Advances no último dia 23.

Os cientistas analisaram os dados obtidos, comparando-os ao genoma de outros sete invertebrados marinhos, e perceberam que a lagosta possui um sistema imunológico robusto, que a mantém protegida de bactérias e vírus invasores. A equipe também descobriu uma nova classe de proteínas, que sugere uma ligação única entre o sistema imunológico e o sistema nervoso.

O genoma revelou uma diversidade de mecanismos de defesa fundamentais para a sobrevivência da lagosta, como um grande conjunto de genes envolvidos na formação da casca de quitina do crustáceo, que o protege de lesões físicas. Também foram encontrados genes associados à defesa celular e à resistência contra substâncias potencialmente tóxicas do meio aquático.

A bioquímica Andrea Bodnar, do Gloucester Marine Genomics Institute, que participou do estudo, afirma que mais pesquisas vão ajudar a explicar como as lagostas ficam protegidas contra o câncer. Isso ajudaria a responder questões sobre o envelhecimento não só nas lagostas, mas também nos humanos – acredite, nós compartilhamos genes homólogos com o animal.

Já a bióloga marinha Jennifer Polinski, que também é do Gloucester Marine Genomics Institute e participou do estudo, diz que entender como as lagostas podem reagir ao aquecimento das águas do oceano, por exemplo, pode ajudar os cientistas a entender como o crustáceo vai migrar nos próximos anos e como sua estrutura populacional pode mudar a partir disso.

Os desafios do sequenciamento

Em 2015, os cientistas começaram o projeto de sequenciamento do genoma, mas, com a tecnologia disponível na época, o trabalho acontecia em ritmo lento. Era uma técnica de “leitura curta”, que processava fragmentos muito pequenos do genoma de cada vez.

Após dois anos, nem metade do genoma da lagosta estava sequenciado. Então, as pesquisadoras Bodnar e Polinski pressionaram por sequenciamento adicional usando uma tecnologia mais recente de sequenciamento, de “leitura longa”.

Isso exigiu que os pesquisadores refizessem a análise. Bodnar afirma que “foi quase como começar de novo”. Mas assim os cientistas puderam produzir, em 2019, o sequenciamento mais completo até o momento, capturando cerca de 72% dos genes da lagosta.

Os pesquisadores escrevem no estudo que “o desafio [do sequenciamento] parece estar relacionado à natureza altamente repetitiva dos genomas dos crustáceos, que podem conter até 78% de sequências repetitivas, como relatado para o camarão branco do Pacífico”.

“O desafio [das sequências repetitivas] é que, quando você obtém as informações de sequenciamento e tenta colocá-las em ordem, é como montar um quebra-cabeça em que todas as peças são brancas”, afirma Bodnar.

Polinski afirma: “Foi um genoma desafiador de sequenciar e montar, mas agora fornece à comunidade de pesquisa um recurso para continuar a expandir nossa compreensão da biologia, ecologia e evolução deste animal fascinante”.