O cromossomo Y está em extinção: um novo gene sexual pode ser o futuro dos homens
O cromossomo Y está desaparecendo gradualmente, e um novo gene sexual pode garantir o futuro dos homens. O sexo dos bebês humanos e de outros mamíferos é determinado por um gene masculino presente no cromossomo Y. No entanto, com o cromossomo Y humano em decadência, ele pode desaparecer em alguns milhões de anos, ameaçando nossa existência, a menos que um novo gene sexual evolua. Felizmente, dois grupos de roedores já perderam o cromossomo Y e sobreviveram para contar a história.
Um estudo de 2022, publicado na Proceedings of the National Academy of Science, revelou que o rato-espinhoso desenvolveu um novo gene que determina o sexo masculino. Nos humanos e em outros mamíferos, as fêmeas possuem dois cromossomos X, enquanto os machos têm um X e um pequeno cromossomo Y. Esses nomes, porém, não têm relação com a forma dos cromossomos, pois o X foi inicialmente identificado como “desconhecido”. O cromossomo X contém cerca de 900 genes que desempenham funções variadas, não relacionadas ao sexo, enquanto o cromossomo Y possui apenas cerca de 55 genes e muito DNA não codificante, que aparentemente não tem função. Embora o cromossomo Y seja pequeno, ele é essencial, pois contém um gene que inicia o desenvolvimento masculino no embrião.
Cerca de 12 semanas após a concepção, esse gene-chave ativa outros que regulam o desenvolvimento dos testículos. O testículo embrionário, então, produz hormônios masculinos, como a testosterona, que garantem que o bebê se desenvolva como menino. O gene mestre responsável pela determinação sexual, SRY (região sexual no Y), foi identificado em 1990. Ele ativa uma via genética que começa com o gene SOX9, crucial para a determinação masculina em todos os vertebrados, mesmo que não esteja localizado nos cromossomos sexuais.
A maioria dos mamíferos possui cromossomos X e Y semelhantes aos nossos: um X com muitos genes e um Y com o SRY e alguns outros. Entretanto, esse sistema pode causar problemas devido à dosagem desigual dos genes X entre machos e fêmeas. A surpreendente descoberta é que o ornitorrinco australiano tem cromossomos sexuais completamente diferentes, mais semelhantes aos dos pássaros. Nos ornitorrincos, o par XY é simplesmente um par comum de cromossomos, com ambos os membros iguais, sugerindo que os cromossomos X e Y dos mamíferos eram originalmente um par comum há não muito tempo. Isso significa que o cromossomo Y perdeu 900 dos 55 genes ativos ao longo dos 166 milhões de anos desde que humanos e ornitorrincos seguiram caminhos evolutivos separados. Essa perda representa cerca de cinco genes por milhão de anos. Nesse ritmo, os últimos 55 genes restantes desaparecerão em 11 milhões de anos.
Nossa previsão sobre o possível desaparecimento do cromossomo Y humano gerou polêmica, com estimativas variando desde uma longevidade infinita até apenas alguns milhares de anos. Existem duas linhagens de roedores que já perderam o cromossomo Y e continuam a sobreviver. Ratos-toupeira do leste europeu e ratos-espinhosos japoneses possuem algumas espécies em que o cromossomo Y e o gene SRY desapareceram completamente. O cromossomo X permanece, tanto em dose única quanto dupla em ambos os sexos.
Embora ainda não se saiba como os ratos-toupeira determinam o sexo sem o gene SRY, a equipe liderada pela bióloga Asato Kuroiwa, da Universidade de Hokkaido, obteve sucesso ao estudar os ratos-espinhosos – um grupo de três espécies em diferentes ilhas japonesas, todas ameaçadas. A equipe de Kuroiwa descobriu que a maioria dos genes do cromossomo Y dos ratos-espinhosos foi realocada para outros cromossomos. Contudo, não encontraram sinal do SRY nem de um gene substituto. Em 2022, a equipe publicou na PNAS a identificação bem-sucedida de uma pequena diferença no cromossomo 3 do rato-espinhoso, próximo ao gene SOX9, que é crucial para a determinação sexual. Uma duplicação de apenas 17.000 pares de bases, presente em todos os machos e ausente nas fêmeas, foi identificada como responsável por ativar o SOX9.
Eles sugerem que essa pequena duplicação de DNA contém o interruptor que normalmente ativa o SOX9 em resposta ao SRY. Ao introduzir essa duplicação em camundongos, descobriram que ela aumenta a atividade do SOX9, permitindo que funcione sem o SRY. O possível desaparecimento do cromossomo Y humano levantou questões sobre o futuro da humanidade. Alguns lagartos e cobras são exclusivamente fêmeas e produzem ovos a partir de seus próprios genes por partenogênese, mas isso não ocorre em humanos ou outros mamíferos, pois temos pelo menos 30 genes “impressos” que só funcionam se vierem do pai pelo esperma.
Para a reprodução humana, o esperma e, consequentemente, os homens são essenciais, o que significa que o fim do cromossomo Y poderia sinalizar a extinção da humanidade. No entanto, a descoberta de que novos genes determinantes do sexo podem evoluir oferece uma alternativa, embora isso também traga riscos. Se sistemas diferentes evoluírem em partes distintas do mundo, uma “guerra” entre genes sexuais poderia levar à separação de novas espécies, como ocorreu com os ratos-toupeira e os ratos-espinhosos. Se alguém visitasse a Terra daqui a 11 milhões de anos, poderia não encontrar mais seres humanos – ou encontrar várias espécies humanas diferentes, separadas por seus sistemas de determinação sexual.
