Uma nova análise genética identificou diferenças no DNA dos cães que vivem nas proximidades da Usina Nuclear de Chernobil, na Ucrânia. O estudo encontrou indícios de seleção direcional em mais de 100 regiões do genoma dos animais, incluindo trechos próximos a genes relacionados ao desenvolvimento de câncer, ao reparo do DNA, ao funcionamento do sistema imunológico e ao ciclo celular.

Os resultados foram obtidos por uma equipe formada por pesquisadores de diferentes instituições dos Estados Unidos. O grupo comparou os dados genéticos dos cães de Chernobil com informações de outras populações caninas isoladas. As conclusões foram apresentadas em um artigo publicado no final de setembro na revista científica Genes.

Pesquisa amplia estudo sobre populações caninas da região

A investigação dá continuidade a um trabalho anterior, que havia identificado diferenças genéticas entre dois grupos de cães que vivem na região: os animais encontrados nos escombros das instalações da usina nuclear e aqueles que ocupam a cidade abandonada de Chernobil, situada a aproximadamente 16 quilômetros do complexo.

Apesar da proximidade geográfica, os dois grupos apresentaram elevado grau de diferenciação genética. A análise inicial indicou que os cães da cidade tinham semelhanças com populações caninas da Rússia, da Polônia e de áreas vizinhas. Já os animais que vivem na usina apresentaram características próprias, especialmente em regiões do DNA associadas ao reparo de danos genéticos.

“Este trabalho resolve algumas das questões pendentes do nosso trabalho anterior, no qual, ao caracterizar a estrutura genética da população, descobrimos que, embora esses dois grupos de cães sejam geograficamente muito próximos, eles apresentam um alto grau de diferença genética, e essas diferenças não se devem a mutações”, afirmou Megan Dillon, pesquisadora de pós-doutorado na Universidade Estadual da Carolina do Norte e primeira autora do novo estudo, em comunicado.

Pesquisadores avaliaram seleção natural e deriva genética

Para entender a origem das diferenças entre os grupos, os cientistas analisaram dois mecanismos evolutivos possíveis: a seleção natural e a deriva genética. A seleção natural ocorre quando determinadas características hereditárias aumentam as chances de sobrevivência ou reprodução dos indivíduos. Ao longo das gerações, as variantes genéticas associadas a essas características podem se tornar mais frequentes.

Na chamada seleção direcional, o processo favorece de forma mais específica determinadas características, conduzindo gradualmente a população para um perfil diferente. Alterações nas condições ambientais podem contribuir para esse tipo de mudança.

A deriva genética, por outro lado, consiste em alterações aleatórias na frequência das variantes presentes no DNA. Nesse mecanismo, uma característica pode se tornar comum mesmo sem oferecer uma vantagem para a sobrevivência. O efeito tende a ser mais forte em populações pequenas e isoladas.

Os pesquisadores compararam o genoma dos cães de Chernobil com dados de animais que vivem livremente no Leste Europeu e com uma população canina isolada nas Ilhas Galápagos. A intenção era verificar se o isolamento, por si só, poderia explicar as particularidades genéticas observadas nos cães da usina.

Isolamento geográfico não explica sozinho as diferenças

Os resultados mostraram que os cães da usina não apresentavam uma redução da diversidade genética compatível com o efeito esperado da deriva genética. Além disso, o tamanho efetivo da população — estimativa relacionada ao número de indivíduos que contribuem geneticamente para as gerações seguintes — não diferia de maneira significativa daquele observado entre os cães da cidade de Chernobil.

A comparação com os animais das Ilhas Galápagos também reforçou essa conclusão. Geneticamente, os cães da cidade de Chernobil eram mais semelhantes aos animais do arquipélago, enquanto os cães da usina apresentavam um perfil diferente. Para os pesquisadores, o resultado indica que o isolamento geográfico não é suficiente para explicar a composição genética do grupo que vive nas instalações nucleares.

Entre as regiões identificadas no genoma, algumas ficam próximas de genes envolvidos em funções essenciais. O reparo do DNA, por exemplo, permite que as células corrijam danos no material genético. Já o ciclo celular reúne as etapas de crescimento e divisão das células. Segundo os pesquisadores, essas funções podem estar relacionadas à capacidade dos animais de lidar com condições ambientais adversas, inclusive a exposição a substâncias tóxicas.

Relação direta com a contaminação ainda não foi comprovada

Embora os padrões encontrados sejam compatíveis com a ação da seleção natural, a equipe afirma que não é possível confirmar diretamente esse mecanismo. “Embora não possamos afirmar com certeza se o que encontramos pode ser diretamente confirmado como seleção, encontramos assinaturas genômicas sugestivas de seleção”, explicou Dillon.

Matthew Breen, professor de genética oncológica comparativa e autor correspondente do estudo, destacou que a sobrevivência dos cães não prova que a contaminação tenha provocado mudanças adaptativas em seu DNA.

Uma possibilidade levantada pelo pesquisador é que os animais capazes de sobreviver às primeiras exposições já possuíssem variantes genéticas que aumentassem sua tolerância àquelas condições. Nesse cenário, a exposição não teria necessariamente alterado o genoma da população; os indivíduos mais aptos poderiam ter sido selecionados a partir de uma diversidade genética que já existia.

“A consequência pode não ter chegado ao ponto de alterar o genoma dos cães para que se adaptassem. É possível que aqueles que conseguiram sobreviver às exposições iniciais tivessem esse nível de diversidade genética subjacente e variantes que lhes conferiam um grau maior de aptidão”, afirmou Breen.

O próprio cientista, porém, ressaltou que essa interpretação ainda é especulativa. A pesquisa identificou sinais compatíveis com a seleção natural, mas não determinou exatamente como as diferenças genéticas surgiram nem estabeleceu uma relação direta entre essas alterações e a exposição à contaminação.