Por Michael Behe (adaptado)
Um artigo recente no PNAS confirma uma inferência importante que fiz em 2007 no The Edge of Evolution. Summers et al. concluem que “o requisito mínimo para atividade de transporte (baixa) [cloroquina] é duas mutações”. Este é o primeiro de três posts sobre o tema.
Deixe-me começar com algum pano de fundo. A teoria darwinista propõe que a maquinaria incrivelmente complexa da célula se desenvolveu por um passo a passo apertado de pequenos passos, através da seleção natural agindo em mutações aleatória. Eu argumentei contra isso em 1996, na Caixa-Preta de Darwin afirmando que muito do maquinário celular era, como uma ratoeira, irredutivelmente complexo, não poderia ser feito gradualmente e requeria um projeto proposital. Alguns darwinistas apareciam com cenários arejados, imaginando sistemas intricados se formando num estalar de dedos. Por mais vaga que as narrativas pudessem ser, elas geralmente tinham uma plausibilidade superficial que fornecia uma desculpa para os que relutavam em não olhar muito profundamente. Para o caso contra o darwinismo avançar, pensei, ele teve que ir além dos argumentos descritivos (que muitas vezes são desviados por vias ilusórias) sendo quantitativos (que exigem respostas numéricas que podem ser testadas). Então, tanto quanto possível, números sólidos tinham que ser associados às probabilidades dos eventos que os darwinistas pedem alegremente à natureza desamparada. Esse foi o objetivo do The Edge of Evolution.
Um ponto importante do livro era que, se a evolução tem que pular até mesmo um passo para alcançar um estado benéfico (isto é, se mesmo um único intermediário em um caminho evolutivo longo e implacavelmente detalhado é prejudicial ou inútil), então a probabilidade de alcançar esse estado diminui exponencialmente. Depois de discutir um exemplo medicamente importante (ver abaixo), argumentei que a evolução de muitas interações proteicas cairia na categoria de passos não-selecionados, de modo que os complexos de múltiplas proteínas na célula estavam além do alcance da evolução darwiniana e que o design estendia-se muito profundamente na vida.
No entanto, na época, o principal exemplo concreto do livro – a necessidade de mudanças múltiplas e específicas em uma determinada proteína malárica (chamada PfCRT) para o desenvolvimento de resistência à cloroquina – era uma inferência ainda não confirmada experimentalmente. Foi realmente uma inferência excelente e óbvia, porque a resistência à cloroquina surge muito, mas muito menos frequentemente do que a outras drogas. Por exemplo, a resistência à droga antipalúdica atovaquona se desenvolve espontaneamente em cada três pacientes, mas a cloroquina só aproximadamente a cada bilhão. Sobre o PfCRT eu escrevi: “Como duas mudanças específicas de aminoácidos [de quatro a oito alterações totais] ocorrem em quase todos esses casos [de resistência à cloroquina na natureza], ambas podem ser necessárias para a atividade primária pela qual a proteína confere resistência”. O resultado seria que “a probabilidade de uma determinada célula [da malária] ter as várias mudanças necessárias seria muito, muito menor do que o caso [da atovaquona], onde ela precisava mudar apenas um aminoácido. Esse fator parece ser o segredo, porque a cloroquina foi uma droga eficaz por décadas”. Ainda assim, a dedução ainda não havia sido testada em laboratório.
Agora foi, graças a Summers et al. Eles levaram anos para obter seus resultados porque tiveram que desenvolver meticulosamente um sistema de teste adequado onde a proteína malárica pudesse ser efetivamente implantada e monitorada de perto em sua atividade relevante – a capacidade de bombear a cloroquina através de uma membrana celular, que liberta a parasita da droga. Usando técnicas experimentais inteligentes, eles mutaram artificialmente a proteína de todas as maneiras que a natureza permite, além de formas que produziam intermediários inéditos. Uma de suas conclusões é que, no mínimo, duas mutações específicas são necessárias para que a proteína possa transportar a cloroquina.
(Curiosamente, uma das duas mutações que discuti no The Edge of Evolution, como possivelmente necessária, na posição 76 da cadeia de proteínas, é de fato uma das duas que Summers et al., demonstrou ser necessária. Mas a outra que eu abordei, na posição 220, não era. Embora essa mudança possa ajudar, Summers et al. descobriram que a segunda mutação necessária é na posição 75 ou posição 326. Eles também mostraram que, embora as proteínas com apenas as duas mutações necessárias pudessem bombear a cloroquina para além de uma membrana celular em seu sistema de teste, a taxa foi significativamente menor do que a de algumas proteínas com mutações adicionais. Além disso, as duas necessárias não eram necessariamente suficientes para permitir que os parasitas da malária sobrevivessem melhor na presença de cloroquina no laboratório. O que isso significa para a malária na natureza ainda não está claro.)
A necessidade de múltiplas mutações explica perfeitamente porque o desenvolvimento de resistência espontânea à cloroquina é um evento de probabilidade extremamente baixa – aproximadamente uma em cem bilhões de bilhões (1 em 1020) replicações de células maláricas – como deduziu o eminente malariologista da Universidade de Oxford, Nicholas White. anos atrás. O limite inferior é que a necessidade de um organismo adquirir múltiplas mutações em algumas situações antes de obter uma função selecionável relevante agora é um fato experimental estabelecido.
Original: Michael Behe. A Key Inference of The Edge of Evolution Has Now Been Experimentally Confirmed. July 14, 2014.
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