Quando o Lago Xochimilco, perto da Cidade do México, era o Lago Texcoco, e os astecas fundaram sua capital de ilha, Tenochtitlan, em 1325, uma grande salamandra aquática prosperou no lago ao redor. O axolote tem raízes profundas na religião asteca, como se acreditava que o deus Xolotl, para quem o animal é chamado, tenha se transformado em um axolote - embora não tenha impedido os astecas de desfrutar de um axolote torrado de tempos em tempos. O costume de comer axolotes continua até hoje, embora a espécie tenha se tornado criticamente ameaçada na natureza.
Salvar a salamandra que a natureza chamou de “amado anfíbio da biologia” assume um significado especial, dadas as características notáveis do animal. Axolotls são neotênicos, significando que os anfíbios geralmente não amadurecem completamente como as outras espécies de salamandra, ao invés disso mantêm suas guelras e vivem suas vidas debaixo d'água como uma espécie de juvenil. Em raras ocasiões, ou quando estimulado em laboratório, um axolote passa por metamorfose e desenvolve pulmões para substituir suas brânquias.
Acompanhando essas características únicas, há um genoma extraordinariamente complexo, com 32 bilhões de pares de bases, comparado a cerca de 3 bilhões de pares de bases no DNA humano. O axolote tem o maior genoma já totalmente seqüenciado, completado pela primeira vez no ano passado por uma equipe de cientistas europeus. A Universidade de Kentucky, que lidera a pesquisa axoló- tica nos Estados Unidos, anunciou hoje que os pesquisadores acrescentaram o sequenciamento de cromossomos inteiros ao esforço europeu - “um aumento de cerca de mil vezes no comprimento das peças montadas”, segundo Jeremiah Smith. um professor associado de biologia na Universidade de Kentucky. Os cientistas esperam usar esses novos dados para aproveitar algumas das habilidades únicas do axolote.
O axolote é uma salamandra com notável capacidade de regeneração. Pode regredir sua cauda, membros, medula espinhal - até mesmo seus cérebros. (Universidade de Kentucky) Como outras salamandras, os axolotes têm a capacidade de regenerar completamente um membro inteiro quando perdidos. "Salamandras têm essa capacidade única de regenerar quase tudo que você corta", diz Smith. As salamandras podem até mesmo regenerar medula espinhal, olhos e partes de seus cérebros.
Embora a capacidade de regenerar um braço inteiro esteja fora do alcance dos humanos, o estudo do genoma do axolotl pode revelar métodos genéticos de regeneração de tecidos que poderiam ser usados em pesquisas médicas. Smith diz que as capacidades de regeneração do axolote envolvem o uso de células-tronco, bem como um método desconhecido de causar células no local da lesão para reverter para células-tronco.
"Axolotls tem sido uma espécie modelo há mais de 150 anos", diz Smith. O sequenciamento desse genoma, a culminação de décadas de trabalho para alguns dos cientistas envolvidos, representa um enorme marco, pois permitirá que o trabalho se concentre nas interações específicas de genes que permitem que os axolotes regenerem os membros. Smith diz que sua equipe está trabalhando agora com o grupo europeu para continuar a melhorar e aperfeiçoar a montagem do genoma.
David Gardiner, professor de biologia da Universidade da Califórnia em Irvine, que trabalhou com axolotes e estudou a regeneração por décadas, diz que os genes que controlam a regeneração não são necessariamente exclusivos das salamandras.
“As salamandras não são especiais. Não é que eles tenham genes especiais de regeneração ”, diz Gardiner. Embora as salamandras regulem seus genes de maneira diferente das outras espécies. O objetivo é, eventualmente, encontrar uma maneira de sinalizar os caminhos entre os genes e ativar a capacidade de regenerar o material genético e, finalmente, o tecido. Tal processo poderia ser possível usando um tipo de “atadura inteligente” que ativa certos caminhos, ou acionando o processo com uma ferramenta de edição de genes, como CRISPR-Cas9.
No entanto, "você não poderia fazer isso se não soubesse quais são essas regiões", diz Gardiner. Ele diz que o "esforço hercúleo" de Smith e seus colegas para sequenciar o genoma ajudará a levar esse processo adiante.
A pesquisa também deve promover o entendimento dos cientistas sobre a genética em geral. "Isso levará nossa compreensão ao próximo nível", diz Gardiner. Quando se trata de regeneração, os cientistas estão interessados em como alguns genes podem afetar e interagir com outros milhares de pares de bases de distância.
Drs. Jeramiah Smith e Randal Voss em seu laboratório na Universidade de Kentucky. (Universidade de Kentucky) Smith e sua equipe já fizeram uso desse novo mapa do genoma, identificando o gene responsável por causar um defeito cardíaco que ocorre entre os axolotls. “Eles basicamente não desenvolvem seus corações adequadamente no início da vida”, diz Smith. O conhecimento dos genes responsáveis por esse defeito pode ajudar os cientistas a entender o que pode causar alguns problemas cardíacos em humanos.
O trabalho também tem implicações para a conservação. Embora o axolote possa ser bastante comum nos laboratórios de um certo subconjunto de cientistas genéticos, a salamandra está sob muita pressão em seu singular habitat na natureza. Quando o império asteca caiu para os espanhóis, os europeus converteram a metrópole indígena na Cidade do México. A área urbana continuou a se expandir desde então, muitas vezes às custas do habitat de terras úmidas que outrora se espalhou pelo Vale do México.
Hoje, o Lago Xochimilco é uma sombra do Lago Texcoco. Posicionado ao sudeste da Cidade do México. A área é popular entre os turistas e visitantes da cidade que contratam barcos na área do canal. De acordo com a União Internacional para a Conservação da Natureza, a poluição das águas urbanas, o desenvolvimento comercial, a caça, as alterações climáticas e as espécies invasivas ameaçam a restante população de axolotes selvagens nos canais do Lago Xochimilco.
Luis Zambrano, um biólogo da Universidade Nacional Autônoma do México que trabalha com axolotes, diz que o trabalho do genoma aumenta a importância da conservação dos anfíbios na natureza.
"Axolotls podem sobreviver em tanques, mas sua variação pode ser reduzida como o número da população e as origens são limitadas", diz Zambrano em um e-mail. "Variação genérica das populações selvagens se tornou altamente importante se quisermos usar este genoma de salamandra" como um sistema capaz de ajudar a saúde humana ”.
Os astecas sabiam do poder regenerativo do axolote, e o atribuíam a poderes imbuídos por Xolotl. Agora, o maior obstáculo para realmente compreender o segredo dessa capacidade aparentemente divina é a ameaça que representamos para o próprio animal com o qual esperamos aprender.
