Queres saber se é da natureza ou da nutrição? Veja gêmeos

Quando o astronauta Scott Kelly partiu da Terra por um ano na Estação Espacial Internacional (ISS) em março de 2015, ele deixou para trás uma valiosa ferramenta de pesquisa – seu irmão gêmeo, Mark.

Desde que o primeiro cosmonauta humano foi para o espaço em 1961, os cientistas têm procurado maneiras de entender melhor o impacto das viagens espaciais sobre o corpo humano. Os irmãos Kelly, que são ambos astronautas, proporcionaram uma oportunidade de pesquisa única e excitante. Como gêmeos idênticos, seu DNA é tão parecido quanto o DNA de dois humanos pode ser. Comparando a biologia de Scott e Mark – incluindo seu DNA – antes de Scott partir para o ISS e ao longo do ano, enquanto ele estava fora, os pesquisadores puderam identificar as mudanças biológicas que podem ser causadas por viver no espaço sideral.

Os Kellys oferecem um excelente exemplo de como os estudos com gêmeos podem acelerar o entendimento científico da relação entre o DNA dos humanos e os ambientes individuais, e como essa relação contribui para a saúde, o envelhecimento, o comportamento e a doença. Gêmeos idênticos iniciam a vida com DNA quase idêntico, portanto as diferenças observadas entre eles são provavelmente atribuíveis aos seus ambientes – ou seja, fatores individuais do estilo de vida, como dietas, exercícios, estresse, relacionamentos e onde eles vivem. Este foi o caso dos gémeos Kelly durante o ano de Scott no espaço. Os gémeos fraternos, por outro lado, também começam a vida num ambiente idêntico, mas partilham apenas cerca de 50% do seu ADN (semelhante ao dos irmãos não gémeos). Assim, quaisquer diferenças entre eles serão atribuíveis a uma mistura mais complicada de genética e ambiente.

Os resultados científicos dos estudos com gêmeos – incluindo uma melhor compreensão sobre as causas de comportamentos humanos específicos e doenças – podem levar a uma melhor orientação de prevenção de doenças, assim como novos tratamentos que beneficiam gêmeos e não gêmeos.

Recrutando a Ajuda de Gêmeos

Em 1875, Francis Galton, um parente de Charles Darwin, tornou-se o primeiro cientista conhecido a usar gêmeos na pesquisa. Galton cunhou a frase “natureza vs. alimentar” e estudou gêmeos para tentar provocar o impacto de cada um.

Em 1955, a Academia Nacional de Ciências – Conselho Nacional de Pesquisa (NAS-NRC), com sede nos EUA, começou a criar um registro voluntário de gêmeos idênticos e fraternais. Visando veteranos das Forças Armadas dos EUA – porque seus endereços e dados de mortalidade estavam prontamente disponíveis – esse registro acabou crescendo para abranger cerca de 20.000 indivíduos. Ele tem fornecido gêmeos para muitos estudos médicos e de saúde importantes ao longo dos últimos 65 anos.

Estes incluem um estudo pioneiro de 1977 conduzido pelo National Heart Lung and Blood Institute (NHLBI), que avaliou um subconjunto de pares de gêmeos do Registro NAS/NRC para identificar como a genética e o ambiente influenciam fatores de risco específicos de doenças cardiovasculares. Um estudo de 1992 conduzido pelo NHLBI, em parceria com pesquisadores do Centro de Ciências da Saúde do SRI International, utilizou esse mesmo subconjunto de gêmeos para explorar o impacto da genética sobre os comportamentos tabagistas. Outros estudos com gêmeos forneceram informações importantes sobre a base genética de doenças como osteoartrite, catarata e anorexia nervosa.

Registo de Pesquisa de Gêmeos do SRI

Em 1995, pesquisadores do SRI começaram a recrutar gêmeos para um novo registro baseado no Norte da Califórnia. Esses pesquisadores tinham um histórico de realização de importantes estudos de saúde utilizando gêmeos, incluindo um estudo do NHLBI que levou a um artigo do New England Journal of Medicine descrevendo influências genéticas sobre o tabagismo. No seguimento dessa pesquisa, o Dr. Gary Swan e colegas do SRI quiseram criar seu próprio registro de gêmeos adultos para apoiar uma pesquisa mais profunda sobre os fatores que influenciam a dependência da nicotina e o metabolismo em humanos.

A equipe do SRI lançou uma campanha publicitária para encontrar gêmeos que estivessem interessados em fazer parte de um novo Registro de Pesquisa de Gêmeos do SRI (TRR). A equipe matriculou mais de 1.000 gêmeos adultos em 2,5 anos. Eventualmente, a adesão ao TRR cresceu para mais de 6.200 gémeos. Até hoje, é o único registro de gêmeos no norte da Califórnia.

Call out: “O nosso compromisso com o registo de gémeos do SRI é uma forma de retribuirmos. Consideramos a nossa gêmea um presente, e se os tratamentos podem ser desenvolvidos e melhorados por este presente, devemos retribuir”. Sandi e Shelli, gêmeos idênticos e membros do Twin Research Registry

Nos últimos 25 anos, os gêmeos inscritos no TRR participaram de muitos estudos de pesquisa relacionados à saúde, explorando desde a dependência da nicotina até o papel dos opióides na resposta à dor e como o sistema imunológico responde a fatores ambientais, como o fumo passivo. Coletivamente, os estudos viabilizados pelo TRR proporcionaram novos insights importantes e impactantes sobre o papel da genética versus fatores ambientais na saúde humana e na doença.

Em um exemplo específico e oportuno, pesquisadores do Instituto de Imunidade, Transplante e Infecção da Universidade de Stanford utilizaram o TRR para estudar como a genética influencia as respostas dos indivíduos à vacina contra a gripe sazonal. Os pesquisadores retiraram sangue de gêmeos idênticos e fraternais, deram-lhes a vacina e, em seguida, retiraram sangue novamente para identificar como os sistemas imunológicos dos gêmeos reagiram. Eles descobriram que muitos dos indicadores da resposta à vacina eram impulsionados por influências ambientais – e que esta tendência se tornou mais aparente com a idade. Além disso, três a quatro semanas após terem sido imunizados, as respostas dos gémeos à vacina não foram diferentes das respostas das pessoas que não estavam relacionadas. Isto disse aos investigadores que os factores ambientais, mais do que a genética, influenciam as respostas individuais às vacinas contra a gripe. De forma mais ampla, ilustrou como o sistema imunitário humano é adaptável, o que significa que a forma como um indivíduo responde a uma vacinação ou a uma infecção é impulsionada mais pelo que foi exposto no passado do que pela sua genética.

No final de 2019, o SRI transferiu a gestão do TRR para a Universidade de Stanford, que planeia utilizar o registo para alimentar estudos inovadores explorando a forma como o sistema imunitário humano contribui para a doença, bem como estabelecer parcerias com outros investigadores para uma variedade de estudos científicos. Os gêmeos que já fazem parte do registro – ou aqueles que estão interessados em fazer parte dele – podem saber mais sobre o registro através do novo site do Registro de Gêmeos de Stanford. Este é também um grande recurso para qualquer pessoa interessada na história em curso dos estudos de gêmeos e como eles continuam a aprofundar o nosso entendimento sobre o que impulsiona a saúde humana.