Os cientistas diagnosticaram a síndrome de Down a partir do DNA dos ossos antigos de sete crianças, uma delas com 5.500 anos. Seu método, Publicados na revista Nature Communications, pode ajudar os pesquisadores a aprender mais sobre como as sociedades pré-históricas tratavam as pessoas com síndrome de Down e outras doenças raras.
A síndrome de Down, que ocorre hoje em 1 em cada 700 bebês, é causada por uma cópia extra do cromossomo 21. O cromossomo extra produz proteínas extras, que podem causar uma série de alterações, incluindo defeitos cardíacos e dificuldades de aprendizagem.
Os cientistas têm lutado para descobrir a história da doença. Hoje, as mães mais velhas têm maior probabilidade de ter um filho com a doença. No passado, contudo, as mulheres teriam maior probabilidade de morrer jovens, o que poderia ter tornado a síndrome de Down mais rara, e as crianças nascidas com ela teriam menos probabilidades de sobreviver sem a cirurgia cardíaca e outros tratamentos que hoje prolongam as suas vidas.
Os arqueólogos podem identificar algumas condições raras, como o nanismo, apenas a partir dos ossos. Mas a síndrome de Down – também conhecida como trissomia 21 – é uma doença extremamente variável.
Pessoas com ela podem apresentar diferentes combinações de sintomas e podem apresentar formas graves ou mais leves. Aqueles com olhos amendoados característicos causados pela síndrome de Down podem ter esqueletos relativamente comuns, por exemplo.
Como resultado, é difícil para os arqueólogos diagnosticar com segurança esqueletos antigos com síndrome de Down. “Não se pode dizer: ‘Oh, esta mudança existe, então é trissomia 21’”, disse a Dra. Julia Gresky, antropóloga do Instituto Arqueológico Alemão em Berlim, que não esteve envolvida no novo estudo.
Por outro lado, não é difícil identificar geneticamente a síndrome de Down, pelo menos em pessoas vivas. Nos últimos anos, os geneticistas têm testado os seus métodos em ADN preservado em ossos antigos.
Tem sido um desafio, no entanto, porque os cientistas não podem simplesmente contar os cromossomas completos, que se desfazem em fragmentos após a morte.
Em 2020, Lara Cassidy, então geneticista do Trinity College Dublin, e seus colegas usaram DNA antigo pela primeira vez para diagnosticar um bebê com síndrome de Down. Eles estavam examinando genes de esqueletos enterrados em uma tumba de 5.500 anos no oeste da Irlanda. Os ossos de um menino de 6 meses continham quantidades anormalmente altas de DNA do cromossomo 21.
Desde então, Adam Rohrlach, então estatístico do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva em Leipzig, Alemanha, e os seus colegas desenvolveram um novo método para encontrar a assinatura genética, que podem utilizar para observar rapidamente milhares de ossos.
A ideia surgiu ao Dr. Rohrlach quando ele conversou com um cientista do instituto sobre seus procedimentos para busca de DNA antigo. Como o sequenciamento de DNA de alta qualidade é muito caro, os pesquisadores estavam examinando os ossos com um teste barato, chamado sequenciamento shotgun, antes de escolher alguns para investigação mais aprofundada.
Se o osso ainda preservasse o DNA, o teste revelou muitos pequenos fragmentos genéticos. Muitas vezes, provêm de micróbios que crescem nos ossos após a morte. Mas alguns ossos também continham ADN reconhecidamente humano, e aqueles com uma percentagem elevada foram sinalizados para testes adicionais.
Rohrlach descobriu que o instituto havia examinado quase 10 mil ossos humanos dessa forma, e os resultados de todo o sequenciamento da espingarda foram armazenados em um banco de dados. Ocorreu ao Dr. Rohrlach e seus colegas que eles poderiam examinar o banco de dados em busca de cromossomos extras.
“Pensamos: ‘Ninguém nunca verificou esse tipo de coisa’”, disse Rohrlach.
Ele e seus colegas escreveram um programa que classificava fragmentos do DNA recuperado por cromossomo. O programa comparou o DNA de cada osso com todo o conjunto de amostras. Em seguida, identificou ossos específicos que tinham um número incomum de sequências provenientes de um cromossomo específico.
Dois dias após a conversa inicial, o computador apresentou os resultados. “Acontece que nosso palpite estava certo”, disse o Dr. Rohrlach, que hoje é professor associado da Universidade de Adelaide, na Austrália.
Eles descobriram que a coleção do instituto incluía seis ossos com DNA extra do cromossomo 21 – a assinatura da síndrome de Down. Três pertenciam a bebês com até um ano de idade e os outros três a fetos que morreram antes do nascimento.
Rohrlach também acompanhou o estudo de 2020 do Dr. Ele usou seu programa para analisar o sequenciamento do esqueleto irlandês e descobriu que ele também continha um cromossomo 21 extra, confirmando seu diagnóstico inicial.
Além disso, Rohrlach encontrou outro esqueleto com uma cópia extra do cromossomo 18. Essa mutação causa uma condição chamada síndrome de Edwards, que geralmente leva à morte antes do nascimento. Os ossos vieram de um feto que morreu às 40 semanas e estava gravemente deformado.
A nova pesquisa não permite que Rohrlach e seus colegas determinem o quão comum a síndrome de Down era no passado. Muitas crianças com esta doença provavelmente morreram antes da idade adulta, e os ossos frágeis das crianças têm menos probabilidade de serem preservados.
“Há muita incerteza na amostragem e no que pudemos ou não encontrar”, disse o Dr. Rohrlach. “Acho que seria um estatístico muito corajoso tentar tirar muito proveito desses números.”
Mas o Dr. Rohrlach achou significativo que três crianças com síndrome de Down e uma com síndrome de Edward tenham sido enterradas em duas cidades vizinhas no norte da Espanha entre 2.800 e 2.400 anos atrás.
Normalmente, as pessoas daquela cultura eram cremadas após a morte, mas estas crianças eram enterradas dentro de edifícios, por vezes com jóias. “Eram bebês especiais que estavam sendo enterrados nessas casas, por razões que ainda não entendemos”, especulou o Dr. Rohrlach.
O Dr. Gresky não acreditava que as evidências tornassem possível descartar o acaso para o conjunto de casos.
“Talvez os ossos estivessem tão bem preservados”, disse ela. “Talvez os arqueólogos fossem tão bons e bem treinados que eliminaram todos eles. Talvez tenham sido enterrados de uma forma que tornou muito mais fácil encontrá-los.”
Ainda assim, o Dr. Gresky considerou o novo estudo um avanço importante. Por um lado, pode permitir aos arqueólogos comparar restos geneticamente identificados com a síndrome de Down e descobrir algum conjunto oculto de características comuns a todos os seus esqueletos.
E o Dr. Gresky esperava que outros investigadores usassem ADN antigo para iluminar as histórias ocultas de outras doenças raras: “Basta procurá-las e falar sobre elas. Caso contrário, eles permanecerão invisíveis.”
