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“Mostrámos que a selecção natural participou na diferenciação das
populações humanas”
Será que a cor da pele, o cabelo, a estatura, ou diferentes susceptibilidades a
certas doenças, observadas nas diferentes populações hoje em dia, resultam de
um processo de adaptação a diferentes ambientes? As conclusões de uma
equipa de investigadores do Instituto Pasteur, em Paris, no âmbito do estudo
sobre diferenças fenotípicas entre populações e os genes maioritariamente implicados nos processos adaptativos, foram publicadas em Fevereiro pela revista
científica “Nature Genetics”. Luís B. Barreiro, investigador português no grupo
de trabalho, falou ao Ciência Hoje dos passos da investigação e das suas conquistas. De acordo com o investigador, é a primeira vez que é possível mostrar,
à escala do genoma inteiro, que a selecção natural participou na diferenciação
das populações. Esta e outras conclusões abrem novas possibilidades para a investigação científica.
“Durante a primeira experiência laboratorial trabalhei sobre os mecanismos moleculares (genéticos) de resistência aos antibióticos de certas estirpes de
Mycobacterium tuberculosis, o agente causador da tuberculose. Depois deste estágio, parti para o Instituto Pasteur de Paris para fazer o meu doutoramento em
genética evolutiva humana.
A questão principal deste estudo era de saber qual a contribuição da selecção natural no processo de adaptação das diferentes populações humanas aos seus diferentes nichos ecológicos. Será que as diferenças de cor da pele, de cabelo, de
estatura, ou diferentes susceptibilidades a certas doenças, observadas nas diferentes populações hoje em dia, resultam de um processo de adaptação a diferentes ambientes? E no caso de a selecção natural ter participado nas diferenças
fenotípicas entre as diferentes populações humanas, quais são os genes maioritariamente implicados nestes processos adaptativos?
Para responder a estas questões, calculámos as distâncias genéticas entre diferentes populações humanas para mais de 2,8 milhões de variantes genéticas polimórficas em diferentes populações. Esta enorme base de dados foi criada pelo
“HapMap consortium”, que genotipou todos estes polimorfismos num total de
210 indivíduos representativos de quatro grupos étnicos distintos: um grupo de
Africanos da Nigéria, um grupo de Europeus a viver na América, um grupo de
Chineses e um grupo de Japoneses.
Avaliámos as distâncias genéticas destes polimorfismos, tendo em conta a natureza funcional destas variantes genéticas. Os polimorfismos ditos “silenciosos”
supostamente não exercem efeito fisiológico, e os demais conduzem a uma modificação na proteína produzida por um gene. Esquematicamente, se o “acaso”
fosse o único factor a contribuir para as distâncias genéticas observadas hoje em
dia, todos estes polimorfismos – silenciosos ou não – apresentariam uma distribuição semelhante entre as populações em estudo. No entanto, não é esse o
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caso. Observámos que os polimorfismos mais diferenciados entre os diferentes
grupos étnicos – extremamente frequentes em alguns deles, ausentes ou quase
ausentes em outros – são os que têm efeito fisiológico. A única explicação possível, é por isso uma intervenção forte da selecção natural no processo de diferenciação das diferentes populações humanas num passado não muito distante –
menos de 75 mil anos.
Com este estudo conseguimos identificar um conjunto de 582 genes sobre os
quais foram exercidas fortes pressões de selecção positiva recente. Alguns destes
genes contribuem significativamente para as nossas diferenças físicas (cor da
pele, espessura do cabelo...), outros participam na forma como respondemos a
certos agentes patogénicos, e outros estão associados a doenças conhecidas por
apresentarem uma incidência diferente entre as diferentes populações humanas,
como a diabetes, a obesidade ou a hipertensão. Por exemplo, e no que respeita a
resposta contra os patogénicos, identificámos um polimorfismo funcional no
gene CR1 que é seleccionado positivamente em África. Observámos esta mutação em 85% dos Africanos e ausente nas restantes populações. Visto este gene
estar associado com a susceptibilidade ao paludismo, os nossos resultados sugerem que esta mutação aumentou desproporcionalmente nas populações africanas
porque deve proteger contra os ataques de paludismo.
A dificuldade maior deste estudo foi ter a certeza que as nossas conclusões não
eram o resultado de nenhum “ascertainment bias” na escolha dos polimorfismos
feita pelo “HapMap consortium”. Para resolver este problema, tivemos de replicar todas as nossas observações utilizando uma segunda base de dados que continha cerca de um milhão de polimorfismos genotipados pelo consortium
Perlegen.
Pela primeira vez foi possível mostrar, à escala do genoma inteiro, que a selecção
natural participou à diferenciação das populações humanas e à sua adaptação aos
diferentes nichos ecológicos. Outra forma de ver as coisas, é que conseguimos
mostrar, que uma grande parte das nossas diferenças visíveis (cor da pele, altura,
características capilares, etc.) e invisíveis (susceptibilidade/resistência a certas
doenças, etc.) são, pelo menos parcialmente, o resultado de uma selecção positiva de certos polimorfismos durante os últimos 75 mil anos.
O nosso estudo permitiu igualmente demonstrar que os genes extremamente diferenciados entre as diferentes populações, e por isso capazes de explicar algumas das nossas diferenças fenotípicas, representam unicamente uma ínfima parte
do nosso genoma, o que claramente exclui o conceito de raças de um ponto de
vista genético. O nosso estudo, abriu igualmente novas possibilidades de investigação, visto ter identificado um grupo de genes capaz de contribuir para a susceptibilidade a certas doenças cuja incidência varia significativamente entre as diferentes populações humanas.
Estou envolvido em projectos que pretendem avaliar até que ponto a pressão selectiva imposta por diferentes agentes patogénicos foi, ou não, um factor importante durante a evolução recente da nossa espécie. Mais especificamente, estes
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projectos têm por objectivo identificar eventos de selecção natural (adaptação ao
ambiente patogénico) em genes envolvidos na resposta imunitária inata, a primeira barreira de defesa contra os patogénicos. Estou também envolvido em estudos que pretendem identificar polimorfismos genéticos envolvidos na susceptibilidade à tuberculose ou outras infecções micobacterianas como a lepra.”
http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=25295&op=all
Questões
1. Quais os objectos de estudo de Luís Barreiro?
2. Enumere as principais conclusões a que este cientista e a sua equipa chegaram.
3. Comente a afirmação: “Mostrámos que a selecção natural participou na diferenciação das populações humanas”.