Cientistas conseguiram reconstruir com sucesso o genoma de Treponema pallidum a partir de restos humanos com aproximadamente 5.500 anos, encontrados na região de Sabana de Bogotá, na Colômbia. Esta bactéria é responsável por diversas doenças infecciosas graves atualmente, incluindo sífilis. As descobertas, publicadas na revista Science, ampliam significativamente o conhecimento dos pesquisadores sobre o tempo que essas infecções têm afetado as populações humanas.
Os restos foram escavados de um abrigo rochoso perto da atual Bogotá e datam de cerca de 5.500 anos. Ao identificar este genoma antigo, os pesquisadores estenderam a história genética conhecida de Treponema pallidum em mais de 3.000 anos. As evidências reforçam a ideia de que doenças treponemais circularam nas Américas muito antes do que se tinha documentado anteriormente.
“Nossas descobertas demonstram o potencial único da paleogenômica para contribuir para nossa compreensão da evolução das espécies e dos riscos à saúde para comunidades passadas e presentes”, afirmou o geneticista Lars Fehren-Schmitz da Universidade da Califórnia, Santa Cruz.
O Que São Doenças Treponemais?
Treponema pallidum é uma bactéria em forma de espiral que existe atualmente em três subespécies intimamente relacionadas. Cada uma causa uma doença diferente: sífilis, yaws e bejel. Uma quarta doença treponemal, a pinta, é causada por Treponema carateum ou Treponema pallidum subsp. carateum. Até o momento, nenhum genoma completo do patógeno responsável pela pinta foi recuperado, o que deixa questões sobre suas relações evolutivas e classificação.
Apesar de seu material genético quase idêntico, os cientistas ainda não sabem quando ou como essas diferentes formas de doença surgiram. Embora os restos esqueléticos às vezes apresentem sinais de infecção, a genética muitas vezes conta uma história mais complexa. Existem grandes lacunas entre o que os ossos podem revelar e o que o DNA antigo pode confirmar sobre a evolução das doenças.
Uma Linhagem Perdida de um Patógeno Familiar
Neste estudo, os pesquisadores confirmaram que o DNA antigo pertencia à espécie Treponema pallidum, mas não coincidiu com nenhuma das formas conhecidas que causam doenças hoje. Embora seja próxima das cepas modernas, o genoma antigo se separou precocemente na história evolutiva da bactéria.
“Uma possibilidade é que tenhamos descoberto uma forma antiga do patógeno que causa pinta, da qual sabemos pouco, mas que é endêmica da América Central ao Sul e causa sintomas localizados na pele”, disse Anna-Sapfo Malaspinas, da Universidade de Lausanne e líder do grupo no Instituto Suíço de Bioinformática. “Neste momento, não podemos provar que esse é o caso, mas é uma pista que vale a pena investigar mais a fundo.”
Com base na análise genética, os cientistas estimam que essa cepa antiga se separou de outras linhagens de T. pallidum há aproximadamente 13.700 anos. Em contraste, as três subespécies modernas parecem ter divergido muito mais tarde, cerca de 6.000 anos atrás. Essas linhas do tempo apoiam pesquisas anteriores e destacam a diversidade dos patógenos treponemais no passado distante.
“As evidências genômicas atuais, junto com nosso genoma apresentado aqui, não resolvem o debate de longa data sobre onde os próprios síndromes da doença se originaram, mas mostram que há uma longa história evolutiva dos patógenos treponemais que já estavam se diversificando nas Américas milhares de anos antes do que se sabia anteriormente”, afirmou Elizabeth Nelson, antropóloga molecular e paleopatologista da SMU.
Um Enigma Genético com Implicações Modernas
Rastrear as origens das doenças treponemais é especialmente desafiador porque as bactérias são extremamente semelhantes em nível genético. Ao mesmo tempo, elas se espalham de maneiras diferentes e podem causar sintomas bastante distintos, tornando seus caminhos evolutivos difíceis de desvendar.
“Nossos resultados retrocedem a associação de T. pallidum com os humanos em milhares de anos, possivelmente mais de 10.000 anos atrás, no final do Pleistoceno”, disse o pesquisador Davide Bozzi, da Universidade de Lausanne e do Instituto Suíço de Bioinformática.
A descoberta constrói sobre um trabalho arqueológico e genético de longo prazo no sítio Tequendama 1. Estudos anteriores realizados pelo arqueólogo Miguel Delgado, da Universidad Nacional de La Plata na Argentina, e Fehren-Schmitz forneceram um contexto detalhado sobre os esqueletos em si.
Uma Descoberta Inesperada em Dados de DNA Massivos
O patógeno não foi descoberto intencionalmente no início. Os pesquisadores inicialmente sequenciaram o DNA do indivíduo para estudar a história das populações humanas antigas, gerando cerca de 1,5 bilhão de fragmentos de dados genéticos, um volume muito maior do que o típico. Durante a triagem rotineira, as equipes da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, e da Universidade de Lausanne detectaram independentemente traços de T. pallidum e decidiram investigar juntos.
Embora o DNA bacteriano correspondesse apenas a uma pequena parte do total de material genético, a profundidade do sequenciamento permitiu que a equipe reconstruísse o genoma do patógeno sem usar técnicas de enriquecimento especializadas.
As doenças causadas por T. pallidum (bejel, yaws e sífilis) podem deixar marcas nos ossos, mas apenas sob certas condições e não em todos os indivíduos infectados. A maioria dos genomas antigos dessa bactéria foi recuperada de dentes ou ossos que mostraram claramente sinais de doença. Neste caso, o esqueleto não apresentava evidência visível de infecção. Os pesquisadores amostraram uma tíbia, ou osso da canela, que não é comumente utilizado em estudos de DNA antigo. O sucesso dessa abordagem sugere que mesmo ossos sem marcadores óbvios de doenças podem preservar informações genéticas valiosas.
Por Que A História das Doenças Antigas é Importante Hoje
Ao aprender como as doenças infecciosas emergiram e mudaram no passado, os cientistas esperam antecipar melhor como elas podem evoluir no futuro. Esse conhecimento pode ajudar as sociedades modernas a se prepararem para potenciais ameaças à saúde.
Antes de publicar os resultados, a equipe de pesquisa compartilhou suas descobertas com comunidades na Colômbia, reconhecendo a importância da descoberta para a história médica do país. Eles consultaram acadêmicos locais, alunos e membros da comunidade, e se envolveram com as partes interessadas por meio de apresentações e entrevistas. Todos os permissos necessários para exportação e estudo foram obtidos.
“Esse processo foi essencial porque as descobertas estão profundamente conectadas à história médica e cultural da Colômbia”, disse Delgado. “Engajar acadêmicos, estudantes e membros da comunidade indígena e não indígena garante que os resultados sejam comunicados e interpretados eticamente em parceria com as comunidades locais. Essa abordagem constrói confiança, apoia a gestão responsável de descobertas sensíveis e reforça a propriedade local do conhecimento.”
Uma Colaboração Internacional
Além de Nelson, Bozzi, Malaspinas, Delgado e Fehren-Schmitz, a pesquisa foi co-liderada por Nasreen Broomandkhoshbacht, agora na Universidade de Vermont. A equipe mais ampla incluiu Kalina Kassadjikova da Universidade da Califórnia, Santa Cruz; Jane Buikstra da Universidade Estadual do Arizona; Carlos Eduardo G. Amorim da Universidade Estadual da Califórnia, Northridge; Melissa Estrada Pratt do Instituto Colombiano de Antropologia e História em Bogotá, Colômbia; Gilbert Greub da Universidade de Lausanne e do Hospital Universitário de Lausanne na Suíça; Nicolas Rascovan do Institut Pasteur em Paris; e David Šmajs da Universidade Masaryk na República Tcheca.
