Um avião de guerra incrustado de coral repousa de cabeça para baixo no fundo do porto de Saipan, com seus trens de pouso projetados desajeitadamente para cima enquanto peixes coloridos serpenteiam dentro e fora da fuselagem exposta, do motor e da torre de artilharia. Os destroços estão sendo lentamente incorporados ao recife nas águas azuis rasas da lagoa tropical, mas sua história está longe de terminar.

Três tripulantes estavam a bordo do Grumman TBF Avenger quando ele caiu, provavelmente durante ou após a Batalha de Saipan em 1944, quando as forças americanas lançaram um ataque para assegurar as Ilhas Marianas do Norte durante a Segunda Guerra Mundial.

Oficiais militares americanos consideravam Saipan, a maior ilha do arquipélago das Marianas, como uma base fundamental para operações no Pacífico, e a batalha marcou uma vitória decisiva para os EUA. No entanto, apenas um dos tripulantes do avião abatido sobreviveu ao conflito; os restos mortais dos outros dois homens são presumivelmente submersos, nem recuperados nem esquecidos.

Agora, os destroços do Avenger são um ponto focal para cientistas em um esforço de ponta para entender se vestígios de DNA com décadas de idade podem ser preservados e detectados em locais de naufrágios. Trabalhando com a Agência de Contabilização de POW/MIA da Defesa dos EUA, os pesquisadores estão testando uma tecnologia inovadora que utiliza DNA ambiental, ou eDNA, encontrado no solo, sedimento e água como um mecanismo de rastreamento biológico. Se bem-sucedido, o método poderia ajudar a localizar os restos mortais dos militares desaparecidos — e talvez milhares mais.

A Agência de Contabilização de POW/MIA da Defesa, ou DPAA, tem a tarefa de recuperar os restos mortais de mais de 40 mil soldados americanos presumivelmente perdidos no mar desde a Segunda Guerra Mundial. As autoridades esperam que o eDNA acelere a busca.

"Estamos procurando maneiras de enfrentar alguns dos desafios inerentes às investigações submarinas... alguns dos locais mais desafiadores para nós", disse Jesse Stephen, um arqueólogo que é o chefe de inovação da DPAA.

Investigar um local submerso, segundo ele, tende a ser mais complicado do que procurar por militares desaparecidos em terra por várias razões. Geralmente há escassez de informações históricas sobre as condições em que o veículo desapareceu, e localizar uma aeronave afundada ou um grande navio na vastidão do oceano é difícil e custoso. Mesmo quando um local é identificado, é difícil encontrar restos humanos, que frequentemente se separam dos destroços devido à força do impacto ou ao movimento da água.

"Queríamos explorar como poderíamos usar o DNA ambiental como uma ferramenta geral de investigação local, especificamente para determinar a provável presença ou ausência de restos humanos", disse Stephen.

O Avenger em decomposição é um dos doze naufrágios em três ambientes subaquáticos muito diferentes — o Oceano Pacífico ocidental próximo a Saipan, o Lago Huron, compartilhado por Michigan e Ontário, e o Mediterrâneo italiano — investigados como parte do ambicioso projeto piloto envolvendo DNA ambiental. A maioria, mas não todos os naufrágios, eram locais de interesse ativo para a DPAA.

Os resultados iniciais compartilhados com a CNN oferecem uma esperança de que a técnica possa ajudar a identificar restos mortais de soldados desaparecidos, mas as descobertas também suscitaram algumas questões novas e intrigantes.

DNA ambiental como "farejador de ossos"

As pistas subaquáticas que os pesquisadores estão buscando neste esforço são invisíveis, quase efêmeras, mas igualmente promissoras. A detecção de DNA ambiental é uma abordagem empolgante e relativamente nova que permite aos cientistas reconhecer e amplificar o material genético que todas as criaturas, vivas e mortas, liberam em seus ambientes, e já obteve resultados em algumas áreas de pesquisa.

"Sem coletar fisicamente um animal, uma planta ou restos humanos, você pode determinar se algo está presente — idealmente, onde está localizado — baseando-se apenas no DNA que está sendo liberado na água ou no sedimento ao redor", explicou Kirstin Meyer-Kaiser, bióloga marinha e cientista associada que estuda ecologia do fundo do mar no Instituto Oceanográfico Woods Hole (WHOI) em Massachusetts, que fez parceria com a DPAA no projeto.

Até agora, os pesquisadores têm utilizado a técnica principalmente em esforços de conservação. Foi empregada com sucesso pela primeira vez em um ambiente aquático em 2008 para detectar a presença de uma espécie invasora — a rã-touro americana — na França, depois que métodos mais tradicionais de detecção de DNA, como pesquisas de áudio ou visuais, não tiveram sucesso. A abordagem tem sido aplicada para identificar uma ampla variedade de espécies, pequenas e grandes, particularmente em ambientes aquáticos.

Meyer-Kaiser vislumbrou utilizar o DNA ambiental como um "farejador de ossos" para detectar e localizar fragmentos de DNA deixados por restos humanos em decomposição. Se comprovada sua viabilidade, seria uma alternativa transformadora à abordagem tradicional da DPAA: escavações subaquáticas meticulosas que podem durar meses para tentar identificar ossos ou pertences de pilotos ou outros tripulantes desaparecidos.

O DNA ambiental já foi utilizado com sucesso por arqueólogos para identificar e extrair DNA humano de sedimentos terrestres, alguns com dezenas de milhares de anos. No entanto, as amostras bem-sucedidas foram coletadas principalmente em cavernas escuras ou outros ambientes frios e estáveis, onde o DNA é particularmente bem preservado. O oceano, com suas correntes variáveis, profundidades e temperaturas, é um ambiente drasticamente diferente.

O ambicioso projeto planejado por Meyer-Kaiser envolveu a coleta de amostras de água e sedimentos de sete aviões abatidos, a maioria da Segunda Guerra Mundial, e cinco naufrágios em três locais: próximo à costa de Palermo, na Itália; no "beco dos naufrágios" do Lago Huron; e em duas localidades nas águas de Saipan, uma na lagoa rasa onde o Avenger caiu e outra em oceano profundo. As amostragens ocorreram em 2022 e 2023.

Os pesquisadores escolheram naufrágios localizados em diversos ambientes para ajudá-los a entender se o DNA ambiental poderia ser um mecanismo mais eficaz para identificar restos humanos em algumas condições do que em outras: água salgada versus água doce; temperaturas frias versus quentes; profundidades rasas versus profundas.

Os locais militares incluídos estavam em Saipan e na Itália, enquanto os locais no Lago Huron eram naufrágios comerciais em águas doces relativamente acessíveis. O experimento também analisou naufrágios nos mesmos locais que não estão associados a pessoas desaparecidas para garantir a coleta de amostras de controle.

Os quatro naufrágios no local mais profundo, próximo à costa de Saipan, a cerca de 300 metros de profundidade, só eram acessíveis por um veículo submarino operado remotamente, enquanto outros existem em profundidades facilmente acessíveis a mergulhadores. Calvin Mires, arqueólogo marinho do WHOI e integrante do projeto DPAA, foi encarregado de coletar amostras de água e sedimentos utilizando a metodologia estabelecida por Meyer-Kaiser.

Na vanguarda da pesquisa

Veterano em escavações submarinas de grande escala, Mires se preparou para coletar amostras no local mais raso em Saipan, onde se encontra o Avenger, e supervisionou o processo no Lago Huron e na Itália. "O DNA ambiental está um pouco fora da minha área de especialização", disse Mires. "Mas é para isso que entrei na ciência, para explorar a vanguarda, sem saber a resposta."

Nas águas turquesa de Saipan, Mires e seu colega consultaram um mapa anotado em um tablet à prova d"água enquanto marcavam os locais de coleta sobre o local do naufrágio usando bandeiras vermelhas numeradas. Para evitar contaminação, os membros da equipe tiveram seu DNA genotipado para que suas próprias sequências pudessem ser identificadas e removidas das amostras. Os pesquisadores também usaram capuzes e luvas sempre que possível durante as operações em campo.

A amostragem de água transcorreu sem problemas, com a ajuda de garrafas Niskin, instrumentos oceanográficos para coleta de amostras que consistem em tubos de plástico grosso com tampas em ambas as extremidades. Os pesquisadores mantêm os tubos abertos durante o mergulho antes de liberá-los para fecharem em torno de uma porção de água.

A amostragem do sedimento do fundo do mar provou ser mais difícil. Os tubos coletores manuais, feitos de plástico transparente com válvulas unidirecionais que coletam sedimentos, causaram dificuldades inesperadas — particularmente no local do Avenger, onde o recife de coral rochoso dificultou a coleta de sedimentos finos. Em alguns casos, Mires precisou usar uma pequena pá para coletar as amostras.

Seus esforços de coleta foram bem-sucedidos, mas as amostras quase não conseguiram fazer a longa viagem de volta ao Centro de Biotecnologia da Universidade de Wisconsin, onde seriam analisadas.

A equipe havia planejado armazenar e transportar as amostras em gelo seco para mantê-las na temperatura necessária de menos 80 graus Celsius (menos 112 graus Fahrenheit). No entanto, a empresa de transporte informou aos pesquisadores no último minuto que a companhia aérea não transportaria gelo seco.

A equipe encontrou uma solução: transportar as amostras para Guam em gelo comum, onde foram armazenadas em um freezer por um mês antes de seguirem viagem para os Estados Unidos.

Após uma espera angustiante, Charles Konsitzke, diretor associado do Centro de Biotecnologia e líder da equipe do programa Desaparecidos em Ação da Universidade de Wisconsin-Madison, pôde confirmar que o drama do gelo seco felizmente não teve efeito na qualidade dos dados ou na interpretação dos resultados.

"Prova de conceito"

A análise de todo o material coletado pelos mergulhadores ocorreu ao longo de vários meses entre 2023 e 2024. A equipe utilizou uma técnica relativamente nova conhecida como metagenômica, que envolve o sequenciamento simultâneo de todo o DNA em uma amostra, em vez de simplesmente procurar pela espécie de interesse.

Além de recuperar diretamente material genético humano, esse processo permitiu que Meyer-Kaiser e seus colegas identificassem um possível indicador para DNA humano: micróbios que podem estar envolvidos na decomposição de restos mortais humanos.

"Sequenciamos todo o DNA presente em nossas amostras, humano ou não-humano. Com os dados microbianos, estávamos essencialmente pescando qualquer coisa que pudesse estar associada a restos mortais humanos", disse ela.

Um aspecto fundamental do estudo foi a capacidade de distinguir fragmentos mais curtos de DNA com décadas de idade, que poderiam pertencer a um militar desaparecido, de fragmentos mais longos potencialmente deixados por um nadador no local um dia antes.

O DNA humano vivo consiste em aproximadamente 3 bilhões de pares de bases, organizados em longas cadeias — cromossomos que são compostos por genes. Após a morte, o DNA humano se decompõe em fragmentos cada vez menores. Como regra geral, quanto mais curta a sequência ou leitura de pares de bases, mais antigo é o DNA, explicou Meyer-Kaiser.

A equipe mediu o comprimento de cada fragmento de DNA humano nas amostras calculando o número de pares de bases ao longo de cada cadeia. Geralmente, o DNA "antigo" ou "degradado" é considerado qualquer sequência com menos de 150 pares de bases, segundo Meyer-Kaiser.

O processo levou mais tempo do que o esperado devido a alguns sinais confusos nos dados, acrescentou Meyer-Kaiser.

A pesquisa conseguiu, no entanto, alcançar um de seus principais objetivos: detectar e diferenciar entre DNA humano contemporâneo e sequências mais antigas nas amostras.

Nas amostras, os cientistas encontraram picos de sequências com 40 pares de bases de comprimento, sugerindo que o DNA humano estava presente há mais tempo. O outro DNA humano nas amostras tinha mais de 150 pares de bases de comprimento, indicando uma origem mais recente. No entanto, atualmente não é possível determinar com precisão há quanto tempo o DNA estava ali, pois os fragmentos de DNA se degradam em diferentes velocidades, dependendo das condições do ambiente circundante.

Encontrar fragmentos curtos de DNA com menos de 40 pares de bases é um indicador positivo inicial de DNA mais antigo, mas outros fatores ambientais podem estar em jogo, segundo Elena Irene Zavala, professora assistente de genética forense da Universidade de Copenhague. Zavala aplicou técnicas desenvolvidas no campo da pesquisa de DNA antigo para ajudar a identificar restos mortais humanos desconhecidos da Segunda Guerra Mundial e da Guerra da Coreia.

Zavala não participou do estudo piloto de Meyer-Kaiser e não investigou casos subaquáticos não resolvidos. Sua pesquisa atual concentra-se em tentar entender como o DNA ambiental humano se preserva e se degrada em sedimentos ao longo do tempo — tanto em escalas longas quanto curtas.

"O DNA se liga a minerais", ela disse, e "é assim que pode ser preservado por milhares e milhares e milhares de anos. Se essa degradação acontece rapidamente ou continua progressivamente ao longo do tempo, ainda é algo que estamos tentando entender, e vemos evidências de ambos os casos."

As amostras de sedimentos revelaram mais informações do que as amostras de água, o que não surpreendeu Meyer-Kaiser e sua equipe.

"A água se move e, bem, é afetada pelo movimento das ondas, há água da chuva, e vai ser muito mais efêmera", ela disse. "Enquanto algo que está enterrado sob o sedimento, o sedimento não é revolvido nem de perto tão rapidamente quanto a água seria."

Em particular, amostras de sedimentos de duas aeronaves na lagoa de Saipan e no local do acidente na Itália continham uma "alta abundância" de fragmentos mais curtos de DNA humano em áreas onde se suspeitava conter restos mortais humanos. E em cada um desses locais, uma amostra de sedimento apresentou uma abundância muito maior de DNA humano do que outras amostras.

Isso indicou que estas amostras de sedimentos poderiam de fato identificar áreas onde restos mortais humanos estavam localizados em um determinado local, afirmou Meyer-Kaiser.

"Temos uma prova de conceito. Conseguimos encontrar DNA humano. Somos capazes de separar DNA humano mais antigo do contemporâneo", disse ela. "Não temos um controle positivo, mas sabemos que coletar o DNA desta forma, sequenciá-lo desta forma e analisá-lo desta forma nos fornece o tipo de informação e dados que estamos procurando", acrescentou Meyer-Kaiser.

Novos enigmas

Apesar das escavações, nenhum resto mortal humano foi coletado destes locais, então não é possível tirar uma conclusão definitiva sobre a eficácia do DNA ambiental apenas desta análise. O relatório final de Meyer-Kaiser, que foi compartilhado com a DPAA em abril, recomenda escavações em três locais de acidentes nas áreas onde o estudo encontrou alta abundância de sequências de DNA humano. No entanto, não está claro se isso acontecerá.

A escavação é necessária para estabelecer os resultados como verdades fundamentais e mostrar se os padrões observados estão realmente associados a restos mortais humanos, disse Meyer-Kaiser.

Sem esse passo, "não temos uma prova definitiva", acrescentou Meyer-Kaiser.

Konsitzke concordou. "Precisamos de mais conhecimentos para praticar isso. Precisamos correlacionar com a recuperação" de restos mortais, disse ele.

Estudos adicionais também são necessários para desvendar uma descoberta intrigante. Amostras de água dos dois leitos de teste frios e profundos, em Saipan e no Lago Huron, revelaram uma maior abundância de sequências antigas de DNA humano em locais sem suspeita de restos mortais do que naqueles com suspeita - um padrão inesperado, dado que os primeiros estão localizados mais distantes da atividade humana. No entanto, um padrão semelhante não foi observado nos dois leitos de teste com temperaturas de água mais quentes, na lagoa mais rasa de Saipan e na Itália.

"Tanto no ponto profundo de Saipan quanto no leito de teste dos Grandes Lagos, encontramos mais DNA humano nos locais de controle. Isso me deixou completamente confusa", disse Meyer-Kaiser.

Ela sugeriu que, talvez, os padrões observados fossem resultado de décadas de descarga de esgoto ou mesmo da chuva levando DNA humano para o mar.

"O DNA humano está em toda parte porque os humanos estão em toda parte, e estamos constantemente liberando material genético", observou Meyer-Kaiser.

Segundo Konsitzke, é possível que o oceano esteja repleto de DNA humano, principalmente em águas mais frias, onde ele pode se preservar por mais tempo.

A análise metagenômica também revelou múltiplas espécies de micróbios, a maioria das quais não estava associada de forma confiável a restos humanos, disse Meyer-Kaiser. No entanto, genes de uma classe de moléculas chamadas glicosaminoglicanos, comuns na pele, cartilagem e vasos sanguíneos de animais, foram detectados no local próximo a Palermo — algo que ela disse que quer investigar mais a fundo.

O "reino do possível"

É importante aplicar novas ciências a antigas questões, como aquelas que envolvem a busca por tropas desaparecidas, afirmou Jennifer McKinnon, arqueóloga marítima da Universidade East Carolina. McKinnon pesquisou o naufrágio do Avenger e outros locais da Segunda Guerra Mundial em Saipan, tanto independentemente quanto com a DPAA, mas não esteve envolvida no estudo piloto.

"Acho que é uma inovação empolgante em termos de tentar aplicar novas tecnologias em desenvolvimento a casos não resolvidos ou locais onde mais informações são necessárias. E se isso resultar em benefícios para a missão da DPAA, acredito que é importante continuar", disse ela sobre as descobertas do eDNA. "Certamente mudaria a eficiência e eficácia de algumas missões se provar ser útil."

No entanto, ainda não está claro o que a DPAA fará com as descobertas de eDNA relatadas por Meyer-Kaiser e sua equipe. Meyer-Kaiser disse que espera que no futuro a DPAA aprove um estudo de fase 2 e está procurando outros locais de naufrágios mais definitivamente associados a restos humanos para dar mais credibilidade à abordagem. Ela também quer estudar mais profundamente alguns dos micróbios identificados no estudo para ver se eles podem ser relacionados de forma confiável com ossos e cartilagens de animais. No entanto, por enquanto, identificar vidas perdidas a partir dos traços invisíveis que deixaram para trás ainda permanece fora de alcance.

Stephen, diretor de inovação da DPAA, afirmou que a agência vai levar algum tempo para "discutir e avaliar cuidadosamente" a pesquisa, acrescentando que as autoridades também aguardam os resultados de outro estudo piloto que utiliza imagens capturadas por drones submarinos e aprendizado de máquina.

Stephen demonstrou entusiasmo com o trabalho da equipe, dizendo que estava particularmente interessado em compreender melhor se o DNA microbiano pode ser um indicador confiável para o DNA humano nesses ambientes subaquáticos.

Porém, ele ressaltou que não queria criar falsas expectativas nos familiares que possam ver o DNA ambiental como uma forma rápida de identificar entes queridos perdidos, destacando que este seria apenas uma ferramenta investigativa para confirmar a presença ou ausência de DNA humano, não um meio para identificar um indivíduo específico.

"De modo geral, ficamos encorajados com os resultados, particularmente com o sucesso que eles tiveram na extração desse DNA humano degradado", disse ele. "Todos esses são passos para estarmos mais bem informados e cientes do que é possível realizar."

Fonte. https://www.cnnbrasil.com.br/tecnologia/como-dna-do-fundo-do-oceano-pode-mudar-busca-por-soldados-perdidos-no-mar/