Emma Teeling: O segredo do genoma do morcego

O que eu quero que façam todos agora é pensar no mamífero que eu vos vou descrever. A primeira coisa que vos vou dizer sobre este mamífero é que é essencial para que os nossos ecossistemas funcionem correctamente. Se removermos este mamífero dos nossos ecossistemas, eles simplesmente não funcionarão. Esta é a primeira coisa. A segunda é que, devido às capacidades sensoriais únicas deste mamífero, se o estudarmos vamos obter uma enorme compreensão das nossas doenças dos sentidos, como a cegueira e a surdez. E o terceiro aspecto realmente intrigante deste mamífero é que acredito verdadeiramente que o segredo para a juventude eterna se encontra no interior do seu ADN. Então, estão todos a pensar? E então? É uma criatura magnífica, não é? Quem é que aqui pensou num morcego? Ah, vejo que metade do público concorda comigo e que tenho muito trabalho a fazer para convencer o resto de vós.

Nos últimos 20 anos, tenho tido a sorte de estudar estes fascinantes e belos mamíferos. Um quinto de todos os mamíferos vivos são morcegos e eles têm atributos verdadeiramente únicos. Os morcegos, tal como os conhecemos, vivem neste planeta há cerca de 64 milhões de anos. Uma das coisas verdadeiramente únicas que os morcegos fazem, enquanto mamíferos, é voar. E voar é uma coisa intrinsecamente difícil. O voo nos vertebrados evoluiu apenas três vezes: uma vez nos morcegos, outra nas aves e outra nos pterodáctilos. E voar tem um custo metabólico muito elevado. Os morcegos aprenderam e evoluíram para lidar com isto.

Mas outra coisa extremamente única a propósito dos morcegos é a sua capacidade de usar o som para percepcionar o que os rodeia. Os morcegos usam a ecolocalização. O que quero dizer com ecolocalização é que... eles emitem um som proveniente da laringe que sai pela boca ou pelo nariz. Esta onda sonora é emitida, reflecte-se e produz um eco a partir dos objectos do meio ambiente e os morcegos depois ouvem estes ecos e transformam esta informação numa imagem acústica. E isto permite-lhes orientarem-se na escuridão total. É verdade que eles têm um aspecto muito estranho. Somos humanos. Somos uma espécie visual. Quando os cientistas perceberam, pela primeira vez, que os morcegos estavam realmente a usar o som para serem capazes de voar, de se orientarem e de se movimentarem à noite, não acreditámos. Durante cem anos, apesar de provas mostrarem que era isso que eles faziam, não acreditámos.

Se olharem para este morcego, ele parece-se um bocadinho com um alien. Na verdade, o famoso filósofo Thomas Nagel disse uma vez: "Para experimentar verdadeiramente uma forma de vida alienígena "neste planeta, deverão trancar-se num quarto "com um morcego voador e ecolocalizador na escuridão total." E se olharem de facto para as características físicas no focinho deste lindo morcego-de-ferradura vêem que muitas destas características são dedicadas à capacidade de produzir e detectar som. Orelhas muito grandes, narizes folhosos estranhos mas olhos muito, muito pequeninos. Portanto, se olharem novamente para este morcego, percebem que o som é muito importante para a sua sobrevivência.

A maioria dos morcegos parece-se com o anterior. Contudo, há um grupo de morcegos que não usa a ecolocalização. Não percepcionam o que os rodeia utilizando o som e estes são os morcegos-da-fruta (ou raposas-voadoras). Se alguém já teve a sorte de ir à Austrália, pôde vê-los a sair dos Jardins Botânicos de Sydney e se olharem para o seu focinho podem ver que têm uns olhos muito, muito maiores e umas orelhas muito mais pequenas. Portanto, entre todos e cada morcego há uma enorme variedade na sua capacidade para usar a percepção sensorial. E isto vai ser importante para aquilo que vos vou contar mais tarde durante esta conversa.

Se a ideia de morcegos no vosso sótão vos aterroriza, e eu sei que, provavelmente, algumas pessoas se sentem um pouco enojadas ao olhar para imagens tão grandes de morcegos, isso, provavelmente, não é assim tão surpreendente, porque aqui na cultura ocidental os morcegos foram demonizados. A sério -- claro que o famoso livro "Drácula", escrito pelo conterrâneo dublinense Bram Stoker é provavelmente o maior responsável por isto. Contudo, também acho que tem a ver com o facto de os morcegos aparecerem à noite e de não os compreendermos verdadeiramente. Assustamo-nos um bocadinho com coisas que conseguem percepcionar o mundo de uma maneira ligeiramente diferente da nossa. Os morcegos são normalmente sinónimo de algum tipo de evento maligno. São os agressores nos filmes de terror como neste famoso "Asas na Noite". Além disso, se pensarem, os demónios têm sempre asas de morcegos enquanto que os pássaros tipicamente -- isto é, os anjos têm asas de pássaro.

Bem, isto é a sociedade ocidental, e o que eu espero fazer hoje é convencer-vos da cultura tradicional chinesa que vê os morcegos como criaturas que trazem sorte e, de facto, se entrarem numa casa chinesa talvez vejam uma imagem como esta. Estas são consideradas as Cinco Bênçãos. Em chinês, a palavra "morcego" soa como a palavra "felicidade" e eles acreditam que os morcegos trazem riqueza, saúde, longevidade, virtude e serenidade. E realmente, nesta imagem, temos uma imagem de longevidade rodeada por cinco morcegos. E o que quero fazer hoje é falar-vos e mostrar-vos que pelo menos três dessas bênçãos são definitivamente representadas por um morcego, e que se estudarmos os morcegos ficaremos mais próximos de obter cada uma destas bênçãos.

Então, riqueza -- como é possível que um morcego nos possa trazer riqueza? Como eu disse antes, os morcegos são essenciais para que os nossos ecossistemas funcionem correctamente. E porquê? Nos trópicos, os morcegos são polinizadores importantes de muitas plantas. Também se alimentam dos frutos, dispersando as suas sementes. Os morcegos são responsáveis pela polinização do agave azul [planta da tequila], que representa, no México, uma indústria multimilionária. Portanto, sem dúvida, precisamos deles para que os nossos ecossistemas funcionem devidamente. Sem eles, haverá um grande problema. Mas a maioria dos morcegos são predadores vorazes de insectos. Nos EUA, estimou-se que uma pequena colónia de morcegos-grandes-castanhos se alimenta de mais de um milhão de insectos por ano. E nos Estados Unidos da América, neste momento, os morcegos estão ameaçados por uma doença conhecida por síndrome do nariz branco. Está a espalhar-se aos poucos por todos os EUA e a dizimar populações de morcegos, e os cientistas estimaram que 1 300 toneladas de insectos por ano permanecem agora nos ecossistemas devido à perda de morcegos. Os morcegos estão também ameaçados nos EUA devido à sua atracção por parques eólicos. Neste momento, esta questão dos morcegos parece ser um problema. Eles vão... Só nos Estados Unidos da América eles estão muito ameaçados.

Como é que isto nos pode ajudar? Bem, foi calculado que se retirarmos os morcegos da equação, vamos ter então de usar insecticidas para eliminar todas as pragas de insectos que se alimentam das nossas culturas agrícolas. E durante um ano, só nos EUA, estima-se que custará 22 mil milhões de dólares americanos se removermos os morcegos. Portanto, os morcegos trazem-nos realmente riqueza. Eles mantêm a saúde dos nossos ecossistemas e também nos poupam dinheiro. Repito, esta é a primeira bênção. Os morcegos são importantes para os nossos ecossistemas.

E o que dizer do segundo? Da saúde? Dentro de cada célula do nosso corpo encontra-se o nosso genoma. O nosso genoma é composto pelo nosso ADN, o nosso ADN codifica proteínas que nos permitem funcionar e interagir e ser como somos. Com os novos avanços das tecnologias moleculares modernas, é-nos agora possível sequenciar o nosso próprio genoma num tempo muito curto e a um preço muito, muito reduzido. E enquanto o temos feito, temos percebido que há variações no nosso genoma. Quero que olhem para a pessoa ao vosso lado. Dêem só uma olhadela. O que precisamos perceber é que a cada 300 pares de bases do nosso ADN, somos um bocadinho diferentes. E um dos grandes desafios neste momento na medicina molecular moderna é descobrir se esta variação nos torna mais susceptíveis a doenças ou se apenas nos torna diferentes. O que é que isto significa? O que é que esta variação realmente significa? Se planeamos investir em todos estes novos dados moleculares e informação genómica personalizada que está a surgir online para que a tenhamos nos próximos anos, temos de ser capazes de distinguir entre as duas. Como é que fazemos isto?

Bem, eu acho que só temos de olhar para as experiências da natureza. Através da selecção natural, ao longo do tempo, as mutações, variações que perturbam a função de uma proteína, não serão toleradas ao longo do tempo. A evolução funciona como uma peneira. Deixa de fora a variação que é má. E, portanto, se olharmos para a mesma região do genoma em muitos mamíferos que são evolutivamente distantes uns dos outros e também ecologicamente divergentes teremos uma melhor compreensão do que foi a evolução dessa região, ou seja, se for importante para o mamífero funcionar, para a sua sobrevivência, então será a mesma em todas essas diferentes linhagens, espécies, taxa. E portanto, se quiséssemos fazê-lo, o que precisaríamos de fazer seria sequenciar essa região em todos esses mamíferos diferentes e verificar se é a mesma ou se é diferente. E se for a mesma, isso indica que esse local é importante para uma função. portanto uma mutação patológica deverá ocorrer nesse local. Neste caso aqui, se todos os mamíferos que analisarmos tiverem um genoma amarelo nesse local ter roxo é provavelmente mau. Isto poderia ser ainda mais robusto se analisássemos mamíferos que fazem coisas ligeiramente diferentes. Digamos que, por exemplo, a região do genoma que eu estava a analisar era uma região importante para a visão. Se analisarmos essa região em mamíferos que não vêem tão bem, como os morcegos, e descobrirmos que os morcegos que não vêem tão bem têm o genoma roxo, então sabemos que é isto que provavelmente está a causar esta doença.

No meu laboratório, temos usado morcegos para estudar dois tipos diferentes de doenças dos sentidos. Estudamos a cegueira. Porque é que alguém o faria? 314 milhões de pessoas são deficientes visuais e 45 milhões destas são cegas. Portanto a cegueira é um grande problema e muitas destas doenças da visão vêm de doenças hereditárias. Queremos, assim, tentar perceber melhor que mutações no gene causam a doença. Também estudamos a surdez. Um em cada 1 000 recém-nascidos é surdo, e quando atingirmos os 80 anos mais de metade de nós também terá um problema auditivo. E há muitas causas genéticas na base disto. Portanto, o que temos feito no meu laboratório é estudar estes especialistas sensoriais únicos, os morcegos, e analisámos genes que provocam cegueira quando têm um defeito, genes que provocam surdez, quando têm um defeito e agora conseguimos predizer quais os locais que mais provavelmente provocam a doença. Portanto os morcegos também são importantes para a nossa saúde, ao permitirem-nos perceber melhor como é que o nosso genoma funciona.

Portanto, é aqui que estamos neste momento, mas e o futuro? O que dizer da longevidade? Isso é para onde vamos e, tal como eu disse antes, acredito mesmo que o segredo da juventude eterna se encontra no genoma dos morcegos. Porque é que estamos sequer interessados no envelhecimento? Bem, esta é uma imagem dos anos 1500 da Fonte da Juventude. O envelhecimento é considerado um dos mais familiares, e ainda assim o menos compreendido dos aspectos de toda a biologia e, realmente, desde os primórdios da civilização, a humanidade tem procurado evitá-lo. Mas vamos ter de o compreender um bocadinho melhor. Só na Europa, até 2050, haverá um crescimento de 70% de indivíduos com mais de 65 anos e um crescimento de 170% de indivíduos com mais de 80. Enquanto envelhecemos, deterioramo-nos, e esta deterioração causa problemas à nossa sociedade, por isso temos de a resolver.

Como é que então o segredo para a juventude eterna poderá encontrar-se no genoma do morcego? Alguém quer tentar adivinhar quanto tempo este morcego pode viver? Quem – levantem os braços – quem é que diz 2 anos? Ninguém? Uma pessoa? Então e 10 anos? Alguns? Então, e 30 anos? Então e 40? Ok, há toda uma diversidade de respostas. Este morcego é o Myotis brandtii. É o morcego que vive mais tempo. Já viveu até aos 42 anos e este morcego ainda hoje se encontra vivo na natureza. Mas o que é que é tão maravilhoso nisto?

Bem, nos mamíferos, tipicamente, há uma relação entre o tamanho do corpo, a taxa metabólica e a sua longevidade, e podemos prever a longevidade de um mamífero dado o tamanho do seu corpo. E, tipicamente, os mamíferos pequenos vivem rapidamente e morrem jovens. Pensem num ratinho. Mas os morcegos são muito diferentes. Como podem ver neste gráfico, a azul, estão todos os outros mamíferos, mas os morcegos podem viver nove vezes mais tempo do que o esperado apesar de terem uma taxa metabólica muito, muito elevada e a pergunta é: como é que o conseguem? Há 19 espécies de mamíferos que vivem mais tempo do que o esperado, para o tamanho do seu corpo, do que os homens, e 18 dessas são morcegos. Portanto, têm de ter qualquer coisa no seu ADN que lhes permite lidar com os stresses metabólicos, em particular com os do voo. Eles gastam três vezes mais energia do que um mamífero do mesmo tamanho mas parecem não sofrer as consequências ou os efeitos. Portanto, neste momento, no meu laboratório, estamos a combinar biologia de campo de ponta sobre morcegos, saindo e apanhando estes morcegos de vida longa, com a mais recente e moderna tecnologia molecular para melhor compreender o que eles fazem para parar de envelhecer como nós. E, esperemos, nos próximos cinco anos, estarei a dar-vos uma TEDTalk sobre isso. O envelhecimento é um grande problema para a humanidade e acredito que, ao estudarmos os morcegos, podemos desvendar os mecanismos moleculares que permitem a mamíferos atingir longevidades extraordinárias. Se descobrirmos o que eles estão a fazer, talvez através de terapia genética consigamos fazer o mesmo. Potencialmente, isto significa que poderemos deter o envelhecimento ou talvez mesmo revertê-lo. Imaginem só o que isso seria.

Portanto, acho mesmo que não deveríamos pensar neles como demónios voadores da noite, mas mais como os nossos super-heróis. E a realidade é que os morcegos podem trazer-nos tanto benefício se olharmos para o sítio certo. São benéficos para o nosso ecossistema, permitem-nos perceber como é que o nosso genoma funciona e, potencialmente, guardam o segredo para a juventude eterna. Portanto, hoje à noite, quando saírem daqui e olharem para o céu nocturno e virem este belo mamífero voador, quero que sorriam. Obrigada. (Aplausos)