Genoma da esponja do mar dá novos insights sobre a evolução dos animais e o câncer

Uma equipe de pesquisadores da Universidade da Califórnia, Bekeley, e do Departamento f Energy’s Joint Genome Institute (JGI) seqüenciou o genoma da esponja do mar Amphimedon queenslandica. O trabalho fornece novos insights sobre as origens tanto dos animais quanto do câncer.

Todos os animais são descendentes de um ancestral comum que existiu há mais de 600 milhões anos. Criaturas do tipo esponja devem podem ter sido os primeiros organismos com mais de um tipo de célula e com capacidade de se desenvolverem a partir de um óvulo fertilizado .

“Nossa hipótese é que a multicelularidade e câncer são as duas faces da mesma moeda”, diz Daniel Rokhsar, responsável pelo trabalho. “Se você é uma célula em um organismo multicelular, você tem que cooperar com outras células do corpo, se dividindo quando é necessário. Os genes que regulam esta cooperação são também aqueles cuja interrupção pode levar as células a agirem de forma “egoísta”, crescendo de forma descontrolada em detrimento do organismo.

Para chegar a estas conclusões, a equipe buscou no genoma da esponja mais de cem genes que podem estar relacionados com o câncer humano, encontrando 90 deles. Futuras pesquisas devem mostrar como estes genes desempenham suas funções ao dotar as células com o tal “espírito de equipe”.

As esponjas são frequentemente descritas como os “animais” mais simples existentes. Os seres humanos, na contramão, são considerados complexos – mas como esta complexidade está codificada no genoma é ainda um mistério. O que a pesquisa mostra é que, enquanto o genoma da esponja contenha a maioria das famílias de genes encontradas em uma pessoa, o número de genes de cada grupo mudou significativamente ao longo de milhares de anos.

“Apesar de pensarmos na esponja como uma criatura simples cujo esqueleto usamos na banheira, ela tem a maior parte das vias de desenvolvimento e bioquímicas associadas com funções complexas nos humanos”, explica Mansi Srivastava, também envolvido no trabalho. Os componentes que faltam podem revelar em pesquisas futuras como se deu a evolução para organismos maiores e mais complexos.

Entre os componentes em falta, os pesquisadores destacam a família de enzimas conhecida como CDK 4/6, que em mamíferos é crucial para a transição de fases do ciclo celular. No entanto, ela está presente em anêmonas do mar, lançando a questão de que ela poderia ter sido um marco no desenvolvimento de animais mais complexos. Inibidores de CDK 4/6 para o ciclo celular e são usados para tratar o câncer de mama.

Os pesquisadores também identificaram diversos genes que caracterizam outros animais, envolvidos na divisão e crescimento celular, morte programada da célula, adesão entre células, entre outros. No entanto, a esponja não tem intestino, músculos ou neurônios. “Surpreendentemente, o genoma da esponja revela agora que, ao longo do caminho para o surgimento de animais, os genes para uma rede inteira de muitas células especializadas evoluíram e lançaram as bases para a lógica genética de organismos que não funcionariam mais como celas individuais”, ressalta Kenneth S. Kosik, co-autor do estudo.