Sequenciamento genético de tartarugas marinhas pode ajudar a compreender doença que ameaça espécies

03 de maio de 2023

André Julião | Agência FAPESP – Como se não bastassem a poluição, a pesca incidental e a caça, as tartarugas marinhas sofrem com um tipo de câncer que limita sua sobrevivência. Nas últimas décadas, algumas das ameaças causadas pelo homem têm sido amenizadas com ações de conservação. Agora, um novo horizonte se abre para compreender, e quem sabe encontrar tratamentos para a doença.

Isso porque um consórcio internacional de cientistas realizou o sequenciamento mais completo até hoje do genoma de duas das sete espécies que vivem no mar, a tartaruga-de-couro (Dermochelys coriacea) e a tartaruga-verde (Chelonia mydas), aumentando a compreensão do sistema imune e da evolução desses animais.

Os resultados das primeiras análises foram publicados na revista PNAS por um grupo que conta com pesquisadoras brasileiras apoiadas pela FAPESP.

“As tartarugas são vulneráveis a esse tumor, chamado de fibropapilomatose, causado pela infecção de um vírus do herpes específico desses animais. Embora a maioria dos estudos aponte casos em tartarugas-verdes, ele foi encontrado em outras espécies”, explica Elisa Ramos, doutoranda no Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp) e uma das autoras do estudo.

"A [tartaruga] verde, no entanto, parece ter mais genes associados ao sistema imune em alguns cromossomos específicos, que podem dar pistas de como ela luta contra o vírus”, completa Ramos, que realizou parte das análises durante estágio no Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research, na Alemanha, com bolsa da FAPESP.

Como um estudo mais detalhado sobre essa região do genoma está sendo desenvolvido, em breve os pesquisadores esperam ter a confirmação do que exatamente está acontecendo com esses genes na tartaruga-verde.

O trabalho integra as pesquisas do Vertebrate Genomes Project, que tem como objetivo sequenciar os genomas de todos os animais vertebrados da Terra. Atualmente, as outras cinco espécies de tartaruga marinha estão tendo o código genético mapeado. Com os novos dados, será possível avançar ainda mais na compreensão da defesa contra doenças e de outras características evolutivas desses répteis.

“Nossas análises identificaram diferenças no número de genes relacionados à imunidade entre as duas espécies e também nos permitiram identificar a localização do chamado Complexo Principal de Histocompatibilidade [MHC, na sigla em inglês], que contém genes imperativos para a resposta a patógenos”, afirma Blair Bentley, que realiza estágio de pós-doutorado na Universidade de Massachusetts, nos Estados Unidos, e é o primeiro autor do trabalho.

Segundo o pesquisador, os genomas trazem informações que podem ser usadas para investigar essa e outras doenças, além de fornecer direções para futuros tratamentos e ações de conservação.

Os arrependidos

“As tartarugas têm uma lenta taxa de evolução e estão vulneráveis à extinção. Por isso, é importante entender quais genes permitiram que elas tivessem sucesso no ambiente marinho. Isso se reflete tanto em mutações como em número de cópias de genes”, conta Mariana Freitas Nery, professora do IB-Unicamp e coautora do estudo.

Nery coordena um projeto apoiado pela FAPESP que investiga o genoma de espécies cujos ancestrais, depois de abandonarem o ambiente aquático e se adaptarem ao terrestre, voltaram a viver na água. “Nós brincamos que eles são os arrependidos”, diz (leia mais em: revistapesquisa.fapesp.br/alteracao-em-quatro-genes-pode-explicar-o-gigantismo-das-baleias/ e agencia.fapesp.br/36135/).

As tartarugas divergiram de ancestrais terrestres que voltaram para o mar cerca de 100 milhões de anos atrás. A separação entre a tartaruga-de-couro e a verde, por sua vez, ocorreu há cerca de 60 milhões de anos. Mesmo assim, a lenta evolução do grupo fez com que a maior parte do genoma das duas ainda seja compartilhado.

Entre as diferenças encontradas estão os genes relacionados aos sensores olfatórios. Ainda que vivam no mar, as tartarugas respiram ar e têm um ancestral terrestre. Por isso, possuem tanto sensores que detectam moléculas no ar quanto outros que percebem as que estão dissolvidas na água, algo essencial para migração e reprodução, além de identificação de presas, indivíduos da mesma espécie e predadores.

“Como a tartaruga-verde está mais próxima da costa, ela tem maior contato com poluição e outras condições adversas que a de couro, que vive a maior parte da vida em águas profundas. Além disso, enquanto a primeira tem uma dieta variada, a segunda realiza grandes migrações para se alimentar de águas-vivas”, esclarece Ramos.

Os pesquisadores temem que a lenta evolução das tartarugas as torne inaptas a mudanças rápidas no ambiente, como as causadas pela mudança climática.

“Na tartaruga-de-couro, por exemplo, mostramos uma baixa diversidade nas regiões funcionais do genoma, o que sugere que as populações podem não ter a capacidade de se adaptar ao rápido aumento da temperatura provocado pela ação humana”, conclui Bentley.

O artigo Divergent sensory and immune gene evolution in sea turtles with contrasting demographic and life histories pode ser lido em: www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2201076120.