Tomando a perspectiva de um engenheiro para a biologia, o professor de genética de Harvard, George Church, foi pioneiro em muitas das tecnologias para sequenciar e sintetizar – ou, como ele diz, ler e escrever – DNA, incluindo as chamadas técnicas de “próxima geração” que aceleraram e baixou o custo de sequenciamento. Seu trabalho gerou inúmeras empresas de biotecnologia, e ele é o diretor – e o primeiro doador voluntário – do Projeto Genoma Pessoal , que visa sequenciar e tornar públicos os genomas de 100.000 pessoas para melhorar nossa compreensão da genética humana, biologia e saúde. Também na lista de tarefas da Igreja? Contribuindo para o presidente Obama Iniciativa BRAIN e a questão não tão pequena de trazer o mamute lanoso de volta da extinção .
A Science Friday conversou com Church sobre genomas e privacidade, por que ressuscitar espécies extintas poderia ser uma bênção para os ecossistemas e o tempo em que ele sobreviveu com uma dieta totalmente sintética.
Science Friday: O Projeto Genoma Pessoal coleta uma tonelada de dados genéticos que requerem análise. Como você enfrenta o desafio?
George Church: Nosso grupo, e muitos como o nosso, interpretam muitas sequências genômicas inteiras todos os dias. O principal impedimento para a pesquisa não é o poder de computação, é obter informações genômicas e médicas compartilháveis. No momento, existem todos esses silos [na arena do sequenciamento genômico], e o número de silos está crescendo, então cada silo precisa ter seu próprio conjunto de genomas para fornecer interpretação. Se eles não compartilham, então o poder estatístico é baixo. Precisamos de uma solução que nos permita compartilhar esses dados genéticos e de características.
E o Projeto Genoma Pessoal facilita o compartilhamento. Como surgiu a ideia da organização sem fins lucrativos?
Em 2005, estávamos desenvolvendo a tecnologia como de costume, cuidando do nosso próprio negócio, e percebemos que a tecnologia estava crescendo rapidamente ao longo de um período de meses, do sequenciamento do genoma bacteriano para genomas maiores. Se fôssemos fazer humanos, teríamos que obter permissão. Eu olhei para ele e fiquei um pouco surpreso que sob o status quo, os pesquisadores estavam prometendo anonimato para seus sujeitos. Parecia que tanto as sequências do genoma quanto os traços eram altamente identificáveis pessoalmente, e os dados também eram fáceis de escapar. Eu disse, vamos explorar uma alternativa para prometer falsamente que podemos impedir que informações genéticas sejam reidentificadas e, em vez disso, recrutar uma coorte que entenda especificamente no que está se metendo. Esse foi o primeiro pensamento radical no Projeto Genoma Pessoal. Os bioeticistas gostam porque estamos sendo francos com os sujeitos da pesquisa, e os pesquisadores gostam porque podem compartilhar os dados.
Você realmente quer um grande conjunto de dados sobre cada pessoa, em vez de ter um conjunto de dados muito superficial, com apenas algumas coisas sobre cada pessoa. Descobrimos, para nossa agradável surpresa, que sempre havia mais voluntários do que o necessário. Agora, o Projeto Genoma Pessoal se internacionalizou. Eu acho que você poderia chamar isso de propagação viral, no bom sentido.
O sequenciamento do genoma inteiro pode ser usado na medicina personalizada, que envolve a adaptação de tratamentos para indivíduos com base em sua composição genética. Embora a ideia de medicina personalizada já exista há algum tempo, muitas pessoas dizem que ela não se concretizou totalmente. Como você responde às críticas de que isso já deveria ter acontecido?
Algumas pessoas têm ideias muito rígidas sobre o que esperam que seja o futuro. Na minha opinião, isso já aconteceu. Medicina personalizada basicamente significa biologia molecular, e já temos isso há algum tempo. Existem essas ideias de farmacogenômica [usando informações genéticas para prescrever os medicamentos mais eficazes com menos efeitos colaterais] como o 'aplicativo matador', e acho que o 'aplicativo matador' é, na verdade, teste de portador [teste para ver se alguém carrega um gene para uma doença que poderia ser transmitida ao seu filho]. Testes de portadores que tivemos desde 1991, com a patente agora famosa da Myriad [a empresa de diagnóstico molecular] [dos genes de suscetibilidade ao câncer de mama, BRCA1 e 2] – mas agora são centenas de genes que estamos testando. Eu realmente não conheço ninguém no planeta que esteja planejando se reproduzir e que não possa se beneficiar dos testes de portador hoje. Não precisamos esperar mais uma década pela medicina personalizada. Você tem produtos e serviços disponíveis - eles simplesmente não estão sendo anunciados adequadamente, o que é bom, porque a crítica usual é que temos um campo cheio de hype. Bem, este é o anti-hype, porque a medicina preventiva personalizada [na forma de teste de portador] realmente funciona, mas poucas pessoas sabem disso.
Seu trabalho vai além dos genomas humanos – agora você é consultor científico de um projeto de extinção que planeja ressuscitar pombos-passageiros e mamutes-lanudos. Como você se envolveu?
Eu sabia sobre o pombo-passageiro, mas não tinha ficado tão obcecado com isso como Ben Novak [o consultor de pesquisa envolvido com o renascimento do pássaro], um dos alunos que passou um verão no meu laboratório, ficou. Mas quando entramos no assunto, de repente clicou. O sequenciamento de DNA antigo já estava se tornando difundido. O próximo passo foi ver se entendíamos o que o DNA antigo estava nos dizendo ao inserir pedaços dele em genomas existentes. Isso meio que combinou meus interesses e os de outros em DNA antigo com biologia sintética.
Por que ressuscitar espécies como o mamute lanudo e o pombo-passageiro?
Acho que se trata de espécies-chave e ecossistemas. Algumas pessoas pensam que devemos nos concentrar apenas nos vivos. Mas uma maneira de focar nos vivos é fornecer espécies-chave que ajudam os que ainda estão vivos a sobreviver melhor. [Uma espécie-chave é um organismo que desempenha um papel desproporcionalmente grande em seu ecossistema particular.] O mamute e os pombos-passageiros são provavelmente as espécies-chave mais quintessenciais de todos os tempos. O mamute era certamente o maior da tundra. Os pombos-passageiros eram o maior bando de pássaros de todos os tempos — quase cinco bilhões de pássaros. Eles comiam as sementes de castanhas, faias e outras árvores. Quando eles desapareceram, essas enormes quantidades de comida que caíam das árvores no chão causaram uma enorme explosão populacional de roedores. Isso causou a explosão populacional nos carrapatos. É provável, mas não comprovado, que isso tenha causado uma explosão na doença de Lyme. O objetivo é ajudar os ecossistemas que ajudam os humanos.
Há também o objetivo de eventos inspiradores, como Armstrong em pé na lua – de saber que nossos esforços ambientais não estão condenados, onde uma a uma as espécies morrem e nunca mais voltam. Sabemos que isso é algo que podemos vencer. Então, torna-se uma questão de prioridades, em vez de uma questão de impossibilidades.
Você tem um ídolo científico?
Crescendo, Luther Burbank, eu realmente gostei. Tentei repetir alguns de seus experimentos quando criança, enxertia e assim por diante. Ele era um botânico. Ele estudou muitas árvores frutíferas, como maçãs e peras, e explorou como você pode enxertar uma árvore na outra. Então você poderia tirar vantagem de uma árvore que tivesse resistência à infecção nas raízes, mas então uma árvore diferente teria bons frutos. Posso estar distorcendo isso porque a maior parte da minha idolatria por Luther Burbank foi quando eu era criança – tudo isso é lembrança de uma criança de nove anos, provavelmente lendo livros de ciência populares. George Washington Carver, eu não sabia muito sobre ele, mas gostei da ideia de que ele faria muitos usos diferentes do amendoim. À medida que envelhecia, comecei a gostar de Barbara McClintock e Fred Sanger e Ed Lewis, todos com laboratórios muito, muito pequenos - que, obviamente, eu não emulei, mas achei realmente impressionante o quanto eles podiam fazer, apenas realmente por sua consideração.
Você parece ter sido atraído por plantas desde o início. Por que é que?
Eu não queria machucar animais com experimentos, enquanto com plantas, não me importava de enxertar um galho. Eu apenas pensei que era a maior emoção quando eu podia enxertar o galho de um lugar para outro, e alguns meses depois estava perfeitamente bem, com um pouco de tecido cicatricial ali. Eu também tinha duas estufas cheias de orquídeas. Minha mãe era advogada e um de seus clientes não podia pagá-la, então ele a pagou em orquídeas. Aprendi muito sobre orquídeas.
Agora você é vegano. Como isso começou?
Eu estava em um estudo de física quântica em um verão no MIT, e tive algum tempo livre e participei de um estudo de dieta. Não era apenas vegano, era completamente sintético. O objetivo deles era me privar de leucina e ver o que acontecia. Claro, privá-lo de um aminoácido essencial como a leucina geralmente não é uma coisa boa. Pode causar danos cerebrais se feito em excesso. Então, provavelmente sim, e eu poderia, talvez, ter tido mais sucesso se não estivesse neste estudo de dieta. Mas de qualquer forma, eu me inspirei nele e aprendi muita nutrição naquele verão.
O veganismo é um pouco difícil de manter quando você viaja, mas o fato é que com meu metabolismo, eu realmente não preciso comer mais de uma vez a cada dois dias. Às vezes, perco todas as refeições em um dia. Eu simplesmente esqueço, especialmente se minha família não está por perto. Concentro-me em um tópico específico pelo qual sou obcecado e se não houver nada que me interrompa. Eu apenas continuo.
Como você vem com suas ideias?
Temos um inusitado laboratório [em Harvard] isso é muito interdisciplinar, com um monte de coisas novas nas quais estamos trabalhando que ninguém está trabalhando em nenhum outro lugar do mundo. É fácil pensar em coisas novas, porque já estamos fazendo malabarismos com várias bolas e elas colidem de maneiras interessantes. Porque nós resolvemos problemas, as pessoas vêm até nós com problemas interessantes onde eles fizeram muito do trabalho - eles enquadraram o que é importante - e nós apenas temos que descobrir se é realmente um fruto fácil ou não, em termos de tecnologia.
Com que frequência uma ideia decola?
Acho muito raro eles nunca irem a lugar nenhum. É só uma questão de tempo. Às vezes, eles estão à frente de seu tempo. Algumas pessoas dizem que estar à frente do seu tempo é muito legal, mas na verdade não é legal. É frustrante. O que você precisa fazer é saber por quanto tempo deixá-lo na prateleira – ter a mente preparada, onde a ideia está pronta para saltar uma vez que a peça que faltava no quebra-cabeça vier a existir.