Caracol que consegue regenerar os própios olhos pode ser a chave para restaurar a visão em humanos

Os caracóis são conhecidos por suas habilidades regenerativas há séculos – em 1766, um pesquisador observou que caracóis de jardim decapitados podem regenerar suas cabeças inteiras.

“Quando comecei a ler sobre isso, me perguntei: por que ninguém ainda usa caracóis para estudar a regeneração? Acho que é porque simplesmente não tínhamos encontrado o caracol perfeito para estudar, até agora”, argumentou Accorsi, acrescentando que muitos outros desses moluscos são difíceis ou muito lentos de reproduzir em laboratório, e várias espécies também passam por metamorfose, o que representa um desafio extra.

No caso do caracol-maçã, espécie de água doce da América do Sul, ele é considerado um invasor em muitos lugares do mundo. Mas as características responsáveis por isso, segundo a pesquisadora, também o tornam um bom animal para se trabalhar em laboratório. “Eles são resistentes, seu tempo de geração é muito curto e eles têm muitos filhotes”, listou. Outro ponto fundamental para estudá-los é que eles têm olhos do tipo “câmera”, o mesmo tipo dos humanos.

Esses olhos, conhecidos por produzir imagens de alta resolução, consistem em uma córnea protetora, uma lente para focar a luz e uma retina que contém milhões de células fotorreceptoras que detectam a luz. São encontrados em todos os vertebrados, algumas aranhas, lulas e polvos, e alguns caracóis.

Alejandro Sánchez Alvarado, biólogo do desenvolvimento do Instituto Stowers de Pesquisa Médica, em cujo laboratório Accorsi descobriu como manipular geneticamente caracóis, relatou ao Science News que, quando a pesquisadora cortou o olho de um caracol, esse olho voltou a crescer em pouco menos de um mês – mas provavelmente levou cerca de três meses para que se integrasse totalmente ao cérebro e restaurasse a visão completa.

O processo consiste em várias fases. Primeiro, a ferida precisa cicatrizar para evitar infecção e perda de fluidos, o que geralmente leva cerca de 24 horas. Em seguida, células não especializadas migram e proliferam na área. Ao longo de cerca de uma semana e meia, essas células se especializam e começam a formar estruturas oculares, incluindo o cristalino e a retina. No 15º dia após a amputação, todas as estruturas oculares estão presentes, incluindo o nervo óptico, mas essas estruturas continuam a amadurecer e crescer por várias semanas.

“Ainda não temos evidências conclusivas de que eles conseguem ver imagens, mas, anatomicamente, eles possuem todos os componentes necessários para formar uma imagem”, apontou Accorsi. “Seria muito interessante desenvolver um ensaio comportamental para mostrar que os caracóis conseguem processar estímulos usando seus novos olhos da mesma forma que faziam com seus olhos originais. É algo em que estamos trabalhando.”

Para entender melhor como os genes regulam a regeneração, a pesquisadora desenvolveu métodos para editar o genoma dos caracóis usando CRISPR-Cas9.

Como primeiro teste, foi mutado um gene chamado pax6 em embriões de caracol. O pax6 é conhecido por controlar o desenvolvimento e a organização do cérebro e dos olhos em humanos, camundongos e moscas-das-frutas.

Assim como os humanos, os caracóis possuem duas cópias de cada gene – uma de cada progenitor. Os pesquisadores demonstraram que, quando os caracóis-maçã têm duas versões não funcionais do pax6, eles se desenvolvem sem olhos.

O estudo verificou que os indivíduos nos quais esse gene foi desativado e, consequentemente, o olho não se desenvolveu, repousam de costas no fundo do tanque e foram incapazes de se endireitar, rastejar ou encontrar comida.

A reportagem do Science News explica que eles não se moveram, mesmo quando os pesquisadores os viravam. Porém, eles cresceram até a idade adulta quando alimentados à mão. Essa incapacidade de forragear sugere que o PAX6 também pode ser importante para o desenvolvimento do cérebro.