Cientistas encontram novas raízes genéticas para a inteligência
 

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Diógenes Henrique2 anos atrás29 min

Um amplo estudo publicado na revista Nature Genetics, descobriu 52 genes associados à inteligência, dos quais quarenta são descobertas completamente novas para esse atributo humano. A maioria destes genes se expressam predominantemente no tecido cerebral.

A inteligência é uma das características mais investigadas nos seres humanos e uma maior inteligência está associada a importantes resultados econômicos e relacionados com a saúde. Apesar de alta herdabilidade (estimativas de 45% na infância e 80% na idade adulta), apenas um pequeno grupo de genes já tinham sido associados à inteligência e, para a maioria destes genes, os resultados não eram confiáveis. Neste estudo de agora, publicado on-line esta semana na revista Nature Genetics, uma equipe de pesquisadores conseguiu relacionar 52 genes à inteligência, dos quais 40 são descobertas completamente novas. A maioria destes genes são predominantemente expressos no tecido cerebral. O estudo poderá fornecer novos insights sobre a função cerebral e a cognição, e ajudar a definir um componente genético para o QI.

Danielle Posthuma, geneticista da Universidade Vrije em Amsterdã e autora sênior desse estudo, e seus colegas realizaram uma análise de dados genéticos relacionados a medidas de inteligência, mais especificamente uma metanálise de estudo de associação pangenômica ou estudos de associação genoma completo (Genome-wide association studies — GWAS), incluindo coortes de infância e adulto. A meta-análise investigou a inteligência de quase 80.000 indivíduos, uma amostra suficientemente grande que proporcionou aos cientistas um grande aporte de dados que, por sua vez, gerou um bom poder analítico capaz de identificar todos esses novos genes associados à inteligencia.

Danielle Posthuma, geneticista da Universidade de Vrije, Amsterdã.
Danielle Posthuma, geneticista da Universidade de Vrije, Amsterdã.

Os autores, assim, lançam luz sobre as regiões específicas do genoma que contribuem para a inteligência. Eles encontraram 22 genes, 11 dos quais são novos, que estão associados à inteligência usando o tipo de análise GWAS e um adicional de 29 novos genes usando uma outra abordagem (uma meta-análise denominada ou Análise de estudo de associação pangenômica ou Análise de estudos de associação genoma completo, GWGAS — Genome-wide gene association analysis). Esses genes são principalmente expressos no cérebro e estão envolvidos nas vias de desenvolvimento celular. “Esta informação pode ajudar os pesquisadores a concentrar seus estudos em genes específicos e pode abrir novos caminhos para aprender mais sobre a inteligência e o desenvolvimento do cérebro”, informa a Nature.

Contudo, esses genes não determinam a inteligência. Sua influência combinada é minúscula, disseram os pesquisadores, sugerindo que milhares de outros genes provavelmente estarão envolvidas e ainda aguardam descoberta. Igualmente importante, a inteligência é profundamente moldada pelo ambiente.

“Esses resultados são muito empolgantes, pois eles nos informam associações com a inteligência bastante robustas. Os genes que detectamos são envolvidos com a regulação do desenvolvimento celular, e são especialmente importantes na formação das sinapses, na orientação de axônios e na diferenciação neuronal. Esses achados pela primeira vez fornecem pistas claras rumo ao entendimento dos mecanismos biológicos que permeiam a inteligência”, disse a líder do Danielle Posthuma ao site EurekAlert. O site EurekAlert é mantido pela Associação Americana para o Avanço da Ciência, a AAAS, uma organização internacional sem fins lucrativos que promove a cooperação entre os cientistas, defende a liberdade científica, fomenta a responsabilidade científica e apóia a educação científica para beneficiar toda a humanidade.

A notícia recebeu boa repercussão no meio científico internacional, sendo assunto de uma detalhada matéria no jornal The New York Times. Ainda que esses genes não sejam determinantes para a inteligência, “os resultados poderiam tornar possível iniciar novas experiências sobre a base biológica do raciocínio e da resolução de problemas, disseram os especialistas”, escreveu colunista do Times. E essa pequisa pode também ajudar os cientistas a descobrirem quais os tratamentos mais eficazes para crianças com restrições cognitivas e que necessitam de educação especializada. “Isso representa um enorme sucesso”, disse ao jornal Kathryn Paige Harden, psicóloga da Universidade do Texas que não esteve envolvida no estudo.

Os especialistas ainda não sabem ao certo o que no cérebro humano realmente contribui para a inteligência. Psicólogos, por mais de um século, estudaram a inteligência fazendo perguntas às pessoas. “Seus exames evoluíram em baterias de testes, cada um sondando uma habilidade mental diferente, como raciocínio verbal ou memorização. Em um teste típico, as tarefas podem incluir a imaginação de um objeto girando, escolhendo uma forma para completar uma figura e, em seguida, pressionando um botão o mais rápido possível sempre que um determinado tipo de palavra aparece”, segundo a reportagem do Times

Cada teste pode obter diferentes pontuações para diferentes habilidades. Mas, acima de tudo, essas pontuações tendem a ficarem juntas — as pessoas que pontuam baixo em uma medida tendem a ter pontuação baixa nos outros testes. Os psicólogos se referem a essa característica como inteligência geral.

A questão é complexa. Peguemos o exemplo do tamanho da caixa craniana. Um caixa craniana maior abriga um cérebro maior, de forma que o tamanho cerebral é uma das características avaliadas, embora a relação não seja determinística. Cérebro grandes podem estar relacionados a uma maior inteligência, embora não seja incomum os pequenos se saírem muito bem em testes de inteligência. Algumas pesquisas dão a entender que na verdade não é o tamanho que conta, mas sim a eficiência da comunicação entre diferentes regiões do cérebro. A questão não está completamente esclarecida.

A geneticista Dra. Posthuma se interessou pelos estudos relacionados com a inteligência humana na década de 1990. “Eu sempre estive intrigada sobre como ela funciona”, disse ela. “É uma questão das conexões no cérebro ou dos neurotransmissores que são suficientes?”. Posthuma quer encontra quais os genes que influenciam a inteligência. Ela, então, começou por estudar gêmeos idênticos que, portanto, compartilham o mesmo DNA.

Gêmeos idênticos tendem a ter resultados similares em testes psicológicos para a inteligência que os gêmeos bivitelinos, descobriram ela e seus colegas pesquisadores. Muitos outros estudos chegaram então à mesma conclusão, mostrando a clara influência da genética na inteligência. Mas isso não significa que os gênios da inteligência humana tiveram unicamente uma boa herança genética.

Nosso ambiente exerce suas próprias influências em matéria de intelectualidade, sendo que apenas alguns dessas os cientistas entendem bem. A presença do elemento químico chumbo na água potável, por exemplo, pode arrastar para baixo os resultados dos testes de inteligência. Outro exemplo: em lugares onde a dieta não contém o aporte necessário de iodo para o organismo, dar suplementos às crianças pode aumentar significativamente as notas escolares.

Os atuais avanços na tecnologia de sequenciamento do DNA aumentaram a possibilidade de que cientistas possam encontrar genes individuais subjacentes às diferenças na pontuação dos testes de inteligência. Alguns candidatos foram identificados em populações pequenas, mas seus efeitos não reapareceram em estudos com grupos maiores.

Então, os cientistas se voltaram para o que agora é chamado de estudo de associação genômica ou associação de genoma completo: eles sequenciam pedaços de material genético espalhados pelo DNA de muitas pessoas não relacionadas e então pesquisam nessas porções do DNA para ver se as pessoas que compartilham uma condição particular digamos, compartilha, o mesmo marcador genético.

Em 2014, a Dra. Posthuma integrou a equipe de um estudo em grande escala com mais de 150.000 pessoas que revelou 108 genes ligados à esquizofrenia. Mas ela e seus colegas tiveram menos sorte com a inteligência, o que provou ser um atributo humano difícil de pesquisar. Os testes de inteligência padrão podem levar muito tempo para serem concluídos, dificultando a obtenção de resultados para um grupo grande de pessoas.

Por isso, os cientistas podem fazer estudos em conjunto de estudos menores, os chamados estudos de associação de genoma, mas eles muitas vezes têm de combinar diferentes testes juntos, o que potencialmente mascara os efeitos dos genes. Como resultado, a primeira geração de estudos de associação de genoma em toda a inteligência não conseguiu encontrar quaisquer genes. Estudos posteriores conseguiram produzir resultados promissores, mas quando os pesquisadores voltaram-se para outros grupos de pessoas, o efeito dos genes desapareceu novamente. Mas nos últimos dois anos, estudos maiores baseados em novos métodos estatísticos finalmente produziram evidências convincentes de que genes particulares realmente estão envolvidos na formação da inteligência humana.

“Há uma enorme quantidade de inovação real acontecendo”, disse ao Times o doutor Stuart J. Ritchie, geneticista da Universidade de Edimburgo, que não estava envolvido nesse novo estudo.

Amostras de sangue de alguns participantes em um novo estudo de genes ligados à inteligência foram realizadas no U.K. Biobank, acima.
Amostras de sangue de alguns participantes em um novo estudo de genes ligados à inteligência foram coletadas no U.K. Biobank, mostrado na foto acima.

A Dra. Posthuma e outros especialistas decidiram mesclar dados de treze estudos anteriores, formando um vasto banco de dados de marcadores genéticos e testes de inteligência. Depois de tantos anos de frustração, a Dra. Posthuma estava pessimista que esse novo estudo funcionaria. “Eu pensei, ‘Claro que não vamos encontrar nada'”, disse ela.

Felizmente, ela estava errada. Para sua surpresa, 52 genes surgiram com vínculos firmes com a inteligência. Uma dúzia tinha aparecido em estudos anteriores, mas 40 eram inteiramente novos.

Mas todos esses genes juntos representam apenas uma pequena porcentagem da variação nas pontuações dos testes de inteligência, descobriram os pesquisadores; Cada variante aumenta ou baixa o QI por apenas uma pequena fração de um ponto. “Isso significa que há um longo caminho a percorrer, e haverá muitos outros genes que vão ser importantes”, disse a Dra. Posthuma.

O professor Christopher F. Chabris, co-autor do novo estudo no Geisinger Health System, em Danville, Pensilvânia, estava otimista de que muitos desses genes não detectados nos estudos viessem à luz, graças a estudos ainda maiores envolvendo centenas de milhares, talvez milhões, de pessoas. “É como se a astronomia melhorasse com telescópios maiores”, disse ele, segundo informou a reportagem do The New York Times.

E no artigo recém publicado, a Dra. Posthuma e seus colegas limitaram suas pesquisas a pessoas de ascendência europeia porque isso aumentou as chances de encontrar variantes genéticas comuns ligadas à inteligência, já que se trata de um grupo com menor variância gênica que se tivesse optado por um grupo mais heterogêneo.

Mas outros estudos genéticos têm mostrado que variantes em uma população pode deixar de prever como as pessoas são em outras populações. Diferentes variantes acabam por ser importantes em diferentes grupos, e esse pode muito bem ser o caso com a inteligência.

A Dra Posthuma disse à reportagem do jornal: “Se você tentar prever informação sobre a altura de africanos usando os genes que identificamos em europeus, você ir predizer que todos os africanos são cinco centímetros mais baixos do que os europeus, o que não é verdade”.

E a reportagem informa ainda que o geneticista Ritchie, não evolvido com o estudo, argumenta que “estudos como o publicado hoje não significam que a inteligência é corrigida por nossos genes”. Com uma analogia, ele observou que a miopia é fortemente influenciada por genes. Mas podemos mudar o ambiente — na forma de óculos ou lentes de contato — para melhorar a visão das pessoas. “Entendemos a biologia de algo não significa que estamos colocando-o no determinismo”, disse Ritchie.

Será que o genoma influência na inteligência?

A Dra. Harden fez uma conjectura de que uma compreensão emergente da genética da inteligência tornaria possível encontrar melhores maneiras de ajudar crianças a se desenvolverem intelectualmente. Conhecer as variações genéticas das pessoas ajudaria os cientistas a medir a eficácia de diferentes estratégias educacionais para os pequenos que necessitem de uma pedagogia melhorada. Ainda assim, argumenta a Dra. Harden , não temos que esperar por novos estudos para mudar o ambiente das pessoas para melhor. “Sabemos que o chumbo prejudica as habilidades intelectuais das crianças”, disse ela. “Há um caminho mais fácil.”

De sua parte, a Dra. Posthuma quer dar sentido aos 52 genes que ela e seus colegas descobriram. Há intrigantes sobreposições entre sua influência na inteligência e em outras características. As variantes genéticas que aumentam a inteligência também tendem a aparecer mais freqüentemente em pessoas que nunca fumaram. Alguns deles também são encontrados mais frequentemente em pessoas que fumaram, mas conseguiram parar.

“A pesquisa também mostrou que as influências genéticas na inteligência estão altamente correlacionadas com influências genéticas com o nível de instrução, e também, apesar de que com menor força, com ter parado de fumar, volume intracraniano, circunferência craniana na infância, desordens do espectro autista e altura. Correlações genéticas inversas foram reportadas com doença de Alzheimer, sintomas depressivos, histórico de fumo, esquizofrenia, razão cintura/quadril, índice de massa corporal, e circunferência da cintura”, escreveu o EurekAlert.

Quanto ao que os genes realmente fazem com a inteligência, qual o mecanismo que esses genes se utilizam, a Dra. Posthuma ainda não pode dizer. Sabe-se que deles são conhecidos por controlar o desenvolvimento de células, por exemplo, e três fazem uma variedade de coisas dentro de neurônios.

“Essas correlações genéticas lançam luz sobre vias biológicas comuns para a inteligência e sobre outras questões. Sete dos genes ligados à inteligência estão também associados com esquizofrenia, nove genes com índice de massa corporal, e quatro genes também foram associados com obesidade. Essas três características apresentaram correlação negativa com a inteligência”, disse Suzanne Sniekers, principal autora do estudo e pós-doutora no laboratório da Dra. Posthuma, segundo informou o site da AAAS. “Então, um variante de um gene com efeito positivo na inteligência, tem um efeito negativo na esquizofrenia, no índice de massa corporal, ou na obesidade”.

Para entender o que torna esses genes especiais, os cientistas podem precisar executar experimentos em células cerebrais. Uma possibilidade seria tomar células de pessoas com variantes que predizem inteligência alta ou baixa.

Ela e seus colegas podem persuadi-los a desenvolverem-se em neurônios, que poderiam então se transformar em “mini-cérebros” – nuvens de neurônios que trocam sinais no laboratório. Os pesquisadores poderiam então ver se suas diferenças genéticas os fizeram se comportar de forma diferente. “Não podemos fazer isso da noite para o dia”, disse a Dra. Posthuma, “mas é algo que espero poder fazer no futuro”.

Veja no vídeo abaixo um abordagem desse e de outros estudos.

 

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