Descobrir o segredo da longevidade em ratos tem potencial para ser aplicado em humanos

O rato-toupeira-pelado (Heterocephalus glaber), que vive no Chifre da África e em partes do Quênia, há muito tempo atrai a atenção dos cientistas porque seu genoma tem mais em comum com o dos humanos do que com o dos camundongos, tornando-o um modelo ideal para estudar o envelhecimento e a longevidade.

Este roedor pode viver até 30 anos, muito mais que a expectativa de vida de espécies do mesmo tamanho.

Um novo estudo publicado na revista Science mostra que quatro pequenas mutações na enzima cGAS (guanosina monofosfato cíclico-adenosina monofosfato sintase) podem ajudar camundongos a reparar danos no DNA de forma mais eficaz, retardando o processo de envelhecimento.

Em humanos e camundongos, essa enzima normalmente prejudica o reparo do DNA.

O acúmulo de mutações genéticas e danos ao DNA durante a divisão celular é uma das principais causas do envelhecimento e de doenças relacionadas à idade, disse o coautor do estudo Zhiyong Mao, biólogo molecular da Universidade Tongji em Xangai, China.

A recombinação homóloga (RH) é um mecanismo fundamental para o reparo do DNA e, quando isso acontece, o corpo fica suscetível ao câncer ou ao envelhecimento prematuro.

Em humanos e camundongos, a enzima cGAS é frequentemente "puxada" para longe do DNA danificado por outra proteína, interrompendo o reparo. No entanto, em ratos-toupeira-pelados, a equipe descobriu quatro substituições específicas de aminoácidos que tornam a cGAS mais estável após danos no DNA, permitindo que ela interaja com outras proteínas de reparo por mais tempo, aumentando a capacidade da célula de restaurar o material genético.

Quando a equipe removeu a enzima cGAS das células do rato-toupeira usando a ferramenta de edição genética CRISPR-Cas9, os danos ao DNA se acumularam rapidamente.

Em contraste, quando uma versão do cGAS portadora de quatro mutações distintas do rato-toupeira foi introduzida em moscas-das-frutas, esses indivíduos viveram significativamente mais do que as moscas portadoras da enzima cGAS humana normal.

“Este estudo demonstra um papel positivo do cGAS no prolongamento da expectativa de vida”, disse o autor Mao. “Esta enzima pode ser um alvo potencial para melhorar o reparo do genoma em humanos.”

O Sr. Lindsay Wu, biólogo molecular da Universidade de New South Wales (Austrália), disse que o mecanismo de RH pode ser a chave para retardar o processo de envelhecimento, mas alertou que esse resultado ainda está longe de ser aplicado em humanos.

Ele acrescentou que os experimentos usaram uma variante humana do cGAS que demonstrou prejudicar a resposta imune inata — um fator que também contribui para o envelhecimento.

“O trabalho se concentra no reparo do DNA, mas o impacto da resposta inflamatória ao dano genético precisa ser mais considerado”, disse ele.

Esta pesquisa abre uma nova compreensão de como a natureza desenvolve mecanismos superiores de proteção celular, o que pode ajudar os humanos no futuro a encontrar estratégias para retardar ou reverter o processo de envelhecimento.

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