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Neste sentido, embora careçam de DNA e RNA, comportam-se muito como vírus, produzindo mutações estruturais auto-perpetuantes distintas que proporcionam uma clara vantagem evolutiva.

O estudo foi publicado esta semana na edição online Early Edition da revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Descobrimos que quando uma determinada estirpe de prião é transferida das células cerebrais para uma linha celular diferente, suas propriedades mudam gradualmente, dando origem a uma estirpe variante que se adapta melhor a este novo ambiente celular”, disse Charles Weissmann, M.D, Ph.D., o chefe do Departamento de Infectologia da Scripps Florida, que liderou o estudo. “Se esses mesmos priões forem posteriormente transferidos para outra linha celular, eles mudam novamente, adaptando-se a essas novas células hospedeiras. E se voltarem ao cérebro, os priões recuperam gradualmente as suas propriedades originais. Encontramos evidências físicas de que, pelo menos em um caso, a prega do prião mudou quando suas propriedades mudaram”

Darwinian Evolution Without DNA

Estas novas descobertas vêm aproximadamente um ano após Weissmann e colegas terem publicado um estudo na edição de 1 de janeiro de 2010 da revista Science que mostrou que os priões eram capazes de evolução darwiniana.

Esse estudo anterior também mostrou que os priões podem desenvolver um grande número de mutações e que essas mutações podem trazer adaptações evolutivas tais como resistência a drogas, um fenômeno conhecido anteriormente apenas em bactérias e vírus. Este estudo também sugeriu que a proteína normal do prião – que ocorre naturalmente nas células de mamíferos – pode ser um alvo terapêutico mais eficaz do que sua relação tóxica anormal.

“Como os priões podem se adaptar a ambientes em mudança, agora fica claro que será mais difícil do que se pensava originalmente encontrar drogas que funcionem contra eles”, disse Weissmann. “Mas se você pudesse desenvolver uma droga que inibisse a formação da proteína priônica normal, você poderia, em essência, matar à fome os priões infecciosos e impedi-los de se reproduzirem”. Esta abordagem ao tratamento, embora tecnicamente exigente, pode ser considerada porque, como já demonstramos anteriormente, a privação de PrP não é prejudicial à saúde – pelo menos à saúde dos ratos”

Dobrar e Misturar

Priões, que são compostos unicamente de proteína, são classificados por cepas distintas, caracterizadas pelo seu tempo de incubação e pela doença que causam. Além da BSE/doença da vaca louca no gado, as doenças causadas pelos priões incluem o tremor epizoótico dos ovinos, a doença do desperdício crônico em veados e a variante da doença de Creutzfeldt-Jakob em humanos. Os priões têm a capacidade de se reproduzir, apesar de não conterem genoma do ácido nucleico.

Células de mamíferos normalmente produzem proteína de prião celular ou PrPC. Durante a infecção, a proteína anormal ou mal dobrada — conhecida como PrPSc — converte a proteína do prião hospedeiro normal em sua forma tóxica, alterando sua conformação ou forma. O estágio final consiste de grandes folhas (polímeros) destas proteínas desdobradas, que causam danos maciços aos tecidos e células.

“A proteína infecciosa do prião pode dobrar de diferentes maneiras, e dependendo da dobra, uma estirpe de prião resulta diferente”, disse Weissmann. “Desde que os priões sejam mantidos no mesmo hospedeiro, eles mantêm sua prega característica, de modo que as linhagens se reproduzam verdadeiramente”

Quando os priões se multiplicam, no entanto, essa prega nem sempre é reproduzida corretamente, então uma população de priões contém muitas variantes, embora em níveis baixos.

O novo estudo descobriu que quando uma população de priões é transferida para um hospedeiro diferente, uma das variantes pode se replicar mais rapidamente — uma vantagem evolucionária — e se tornar a linhagem dominante. Esta nova população também contém variantes, uma das quais pode ser selecionada sobre outras quando transferida para um hospedeiro diferente.

“O resultado é que os priões, embora desprovidos de material genético, comportam-se de forma semelhante aos vírus e outros patógenos, na medida em que podem sofrer mutações e sofrer seleção evolucionária”, disse Weissmann. “O novo estudo sugere que as populações de priões constituem uma “quase-espécie” similar em natureza aos vírus RNA e retrovírus, como os vírus da gripe e HIV.

A ideia de uma quase-espécie foi concebida inicialmente por Manfred Eigen, um biofísico alemão que ganhou o Prêmio Nobel de Química em 1967. Basicamente, uma quase-espécie é uma população complexa e auto-perpetuadora de entidades diversas e relacionadas que atuam como um todo. Foi Weissmann, no entanto, que em 1978 deu a primeira confirmação da teoria através do estudo de um determinado bacteriófago – um vírus que infecta bactérias – enquanto era diretor do Institut für Molekularbiologie em Zurique, Suíça.

Mas é aí que termina a comparação, disse Weissmann.

“O fato de eles se comportarem como vírus não significa que sejam nada parecidos com um vírus”, disse ele. “Uma bicicleta é como um carro em que nos leva de um lugar para o outro, mas eles não são iguais”. O efeito final é o mesmo, porém. Prions e vírus são ambos capazes de mudar sua estrutura para sobreviver”

O primeiro autor do estudo é Sukhvir P. Mahal da Scripps Research. Outros autores incluem Shawn Browning, Jiali Li, e Irena Suponitsky-Kroyter, também da Scripps Research.

O estudo foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde e pela Alafi Family Foundation.