A sequenciação do ADN tornou-se uma tarefa rotineira, mas o papel de cada gene pode ser difícil de determinar . Crédito: Peter Menzel/SPL

 

A grande maioria das pessoas acredita que existem apenas duas formas alternativas de explicar as origens da diversidade biológica. Uma delas é o criacionismo, que depende da intervenção de um Criador. A questão de saber se a ciência pode ou não apoiar esta ideia de um design inteligente está em aberto e o Contra-Cultura tem explorado essa possibilidade em vários artigos. A alternativa mais enraizada nas academias é o neodarwinismo, que é claramente uma ciência naturalista, mas que ignora muitas das provas moleculares contemporâneas e invoca um conjunto de suposições sem fundamento sobre a natureza acidental da variação hereditária.

De facto, o neodarwinismo ignora importantes processos evolutivos rápidos, como a simbiogénese, a transferência horizontal de ADN, a ação do ADN móvel e as modificações epigenéticas. Além disso, alguns neodarwinistas elevaram a Selecção Natural a uma força criativa única que procura dar resposta a todos os problemas evolutivos de difícil resolução sem qualquer base empírica real. Actualmente, muitos cientistas clamam pela necessidade de uma exploração mais profunda e completa de todos os aspectos do processo evolutivo.

A visão da biologia frequentemente apresentada ao público é demasiado simplificada e está desactualizada. Os darwinistas têm de esclarecer melhor as questões relacionadas com a origem e a mecânica da vida, para que a sua posição dogmática seja minimamente aceitável.

No seu livro publicado este ano, “How Life Works: A User’s Guide to the New Biology” (“Como Funciona a Vida: Um Guia do Utilizador para a Nova Biologia”) Philip Ball defende precisamente o argumento de que a biologia estabelecida e propagada junto do público leigo tem grandes lacunas e omite os dados mais recentes. Os cientistas têm de aprofundar os seus estudos sobre a origem e a diversidade da vida e encontrar uma espécie de terceira via, que seja pelo menos compatível com as últimas descobertas da ciência experimental e dos factos empíricos.

Ball começa por afirmar que durante demasiado tempo os biólogos se contentaram em adoptar a metáfora preguiçosa de que os sistemas vivos funcionam simplesmente como máquinas. No entanto, é importante falar abertamente sobre a complexidade da biologia – incluindo o que não sabemos – porque a compreensão do público afecta a política, os cuidados de saúde e a confiança na ciência. Como ele explica neste guia de leitura obrigatória para biólogos e não biólogos.

“Enquanto insistirmos que as células são computadores e que os genes são o seu código, a vida pode muito bem ser polvilhada com magia invisível. Mas a realidade é muito mais interessante e maravilhosa.”

Quando o genoma humano foi sequenciado em 2001, muitos pensaram que seria um “manual de instruções” para a vida. Mas o genoma acabou por não ser exactamente isso. De facto, a maioria dos genes não tem uma função pré-definida que possa ser determinada a partir da sua sequência de ADN.

Em vez disso, a actividade dos genes – se são expressos ou não, por exemplo, ou o comprimento da proteína que codificam – depende de uma miríade de factores externos, desde a dieta ao ambiente em que o organismo se desenvolve. E cada caraterística pode ser influenciada por muitos genes. Por exemplo, foram identificadas mutações em quase 300 genes que indicam o risco de uma pessoa vir a desenvolver esquizofrenia.

Por conseguinte, é uma grande simplificação, observa Ball, dizer que os genes causam esta caraterística ou aquela doença. A realidade é que os organismos são extremamente robustos e uma determinada função pode muitas vezes ser desempenhada mesmo quando os genes-chave são removidos. Por exemplo, embora o gene HCN4 codifique uma proteína que actua como o pacemaker primário do coração, este mantém o seu ritmo mesmo que o gene sofra uma mutação.

Outra metáfora que Ball critica é a de que uma proteína com uma forma fixa que se liga ao seu alvo é semelhante à forma como uma chave se encaixa numa fechadura. Muitas proteínas, salienta, têm domínios desordenados – secções cuja forma não é fixa, mas muda constantemente.

Esta ”desordem’ é uma caraterística essencial das interacções proteicas. O facto de serem desordenadas torna as proteínas “comunicadoras versáteis”, capazes de responder rapidamente a alterações na célula, ligando-se a diferentes parceiros e transmitindo sinais diferentes consoante as circunstâncias. Por exemplo, a proteína aconitase pode passar do metabolismo do açúcar para a promoção do consumo de ferro pelos glóbulos vermelhos, quando o ferro é escasso. Quase 70% dos domínios proteicos podem estar desordenados.

As perspectivas clássicas da evolução também devem ser questionadas. A evolução é frequentemente considerada como “um processo lento de deixar que mutações aleatórias troquem um aminoácido por outro”. Mas, de facto, as proteínas são tipicamente constituídas por vários módulos – a remodelação, duplicação e alteração destes módulos é uma forma comum de produzir uma nova proteína útil.

 

O ADN, por si só, não pode revelar o funcionamento da vida . Crédito: Philippe Plailly/SPL

 

Mais adiante no livro, Ball aborda a questão filosófica do que torna um organismo vivo. A agência – a capacidade de um organismo provocar mudanças em si próprio ou no seu ambiente para atingir um objectivo – é o foco central do autor. Essa agência é atribuível a organismos inteiros e não apenas aos seus genomas. Os genes, as proteínas e os processos como a evolução não têm objectivos, mas uma pessoa tem certamente. O mesmo acontece com as plantas e as bactérias, a níveis mais simples – uma bactéria pode evitar alguns estímulos e ser atraída por outros, por exemplo. Destronar o genoma desta forma contesta o pensamento padrão actual sobre a biologia, e o desafio é extremamente necessário.

Ball não é o único a apelar a uma reformulação drástica da forma como os cientistas discutem a biologia. No ano passado, houve uma vaga de publicações neste sentido. Todas apresentam razões para redefinir o que os genes fazem. Todas destacam os processos fisiológicos através dos quais os organismos controlam os seus genomas. E todas argumentam que a agência e o objectivo são características definitivas da vida que têm sido ignoradas nas visões convencionais da biologia, centradas nos genes.

Esta explosão de actividade é demonstrativa que “é tempo de nos impacientarmos com a velha visão”, como diz Ball. A genética, por si só, não nos pode ajudar a compreender e a tratar muitas das doenças que causam os maiores encargos com os cuidados de saúde, como a esquizofrenia, as doenças cardiovasculares e o cancro. Estas doenças são fisiológicas na sua essência, salienta o autor, e apesar de terem componentes genéticos, são, no entanto, causadas por processos celulares que não funcionam correctamente. Estes processos holísticos são o que temos de compreender, se quisermos encontrar curas.

Em última análise, Ball conclui que “estamos no início de uma profunda reformulação da forma como a vida funciona”. “Início” é a palavra-chave. Os cientistas devem ter o cuidado de não substituir um velho conjunto de dogmas por um novo. É altura de deixarmos de fingir que sabemos mais ou menos como a vida funciona. Em vez disso, devemos deixar que as nossas ideias evoluam à medida que mais descobertas sejam feitas nas próximas décadas. Aceitar a incerteza, enquanto trabalhamos para fazer essas descobertas, será a grande tarefa da biologia para o século XXI.

Denis Noble, Professor Emérito e co-Director de Fisiologia Computacional do Departamento de Fisiologia, Anatomia e Genética na Universidade de Oxford, um dos pioneiros da Biologia de Sistemas, que desenvolveu o primeiro modelo matemático viável do coração em actividade em 1960, e defensor de uma terceira via para a ciência da biologia, conversa sobre este assunto, e sobre o livro de Ball, no podcast “Theories of Everything” de Curt Jaimungal.