Como as células de um embrião sabem quais órgãos formar?

Senta aí que o papo é comprido. Cada célula-tronco contém uma cópia completa do DNA do bebê, com instruções para fabricar qualquer órgão. A diferenciação ocorre porque cada célula aciona (ou, no jargão dos biólogos, expressa) os genes necessários para se tornar um órgão específico – e desliga os demais. Mas como a célula sabe quais genes deve acionar?

A resposta é que ela é instruída por genes de patente mais alta, que traçam o mapa do corpo. Por exemplo: há genes chamados HOX que definem qual trecho do embrião se tornará o quê: o 1º HOX da fila manda as células fazerem a cabeça, o 2º, o pescoço, o 3º, o topo da coluna, e por aí vai.

Em experimentos com moscas, se você enxerta um gene HOX de fazer cabeça na posição do HOX de bumbum, o inseto nasce com antenas no traseiro.

Outros genes desse tipo funcionam com degradês (os biólogos usam o termo gradientes): o que forma a mão, por exemplo, libera uma substância na ponta do braço. Onde ela está mais concentrada, nasce o dedinho; onde está menos, o dedão. 

É claro que, se um gene aciona o outro, deve existir um mecanismo que aciona o primeiro gene da sequência, desencadeando o resto do processo. “Acredita-se que o mecanismo de diferenciação inicial seja através da ativação genica por alterações epigenéticas”, explica Alysson Muotri, biólogo da Universidade da Califórnia em Los Angeles. Em outras palavras, o primeiro elo da cadeia é uma parte do maquinário da célula que atua sobre os “interruptores” dos genes, mas não é em si um gene.