Edição 08 - Setembro de 2019

Foi através de um projeto de pesquisa básica orientado pela Dra Emmanuelle Charpentier e 
Dra Jennifer Doudna, que o sistema CRISPR/Cas9, um conjunto de moléculas que faz parte 
da imunidade adaptativa de bactérias, começou a ser entendida e desvendada para sua 
utilização na biologia molecular. 

Primeiramente, é interessante saber, que esse sistema é utilizado por bactérias para se 
defender de infecções virais. De forma muito simplificada, o CRISPR, sigla do inglês para 
Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, é composto por uma molécula de RNA ‘guia’ acoplada à nuclease Cas. Juntas elas são capazes de reconhecer uma determinada porção de DNA e removê-la do genoma. Além disso, são capazes de ‘lembrarem’ dessa informação, sabendo a quais vírus foram expostos, passando essa informação de geração em geração. 

A genialidade foi conseguir manipular o complexo para reconhecer sequencias de DNA específicas e hidrolisar. Sabemos que as células possuem capacidade de detectar essas rupturas e fazer o reparo necessário acrescentando ou removendo pequenas porções da sequencia. Pensando dessa forma uma das aplicações mais lógicas para essa técnica seria no silenciamento ou inativação de um gene específico, ligado a uma doença, por exemplo,

Sistema CRISPR/CAS9: Muito Além da Edição Gênica

modificando a versão mutada do gene para sua versão saudável. O sistema funcionaria como um alerta para as células assinalando qual local precisa de um reparo no seu material genético.

São inúmeros os exemplos e infinitas as possibilidades. Na agricultura a técnica pode auxiliar no aumento da produtividade e no valor nutricional dos alimentos. Na agropecuária as modificações podem auxiliar na geração de animais resistentes a doenças e capazes de maior produção de leite, por exemplo. Para a pesquisa a técnica CRISPR-Cas além de ser utilizada na geração de modelos experimentais específicos para estudos de resistência a fármacos, ou de fisiologia e biologia celular, também tem um custo menor, é mais rápido e com eficiência em torno de 90%.

Mas muito se engana quem acredita que somente de edição genética vive o sistema CRISPR/Cas. Inativando a enzima é possível acoplar outras enzimas capazes de produzir modificações diferenciadas no material genético. Por exemplo, o sistema acoplado a uma molécula fluorescente, que uma vez ligada ao DNA, poderá mostrar onde a sequência alvo é encontrada na célula, auxiliando na visualização da arquitetura do material genético e até mesmo de um cromossomo específico inteiro e visualizar, em tempo real, o que ocorre com ele dentro da célula. Além disso, em seu complexo podem ser inseridos fatores, que uma vez ligados ao DNA podem promover ou reprimir a transcrição de determinados genes.

Para alguns o artigo publicado em 2012 trouxe uma revolução na engenharia genética similar ao desenvolvimento da reação em cadeia polimerase (PCR). Esse sistema de edição veio, com certeza, facilitar a vida dos pesquisadores por ser de baixo custo e de fácil manipulação. Contudo existem preocupações mais técnicas acerca da sua segurança, com a visualização do que se conhece como edições 'fora do alvo', e das suas implicações éticas na utilização do seu uso indiscriminado.

Há alguns meses a comunidade científica recebeu com entusiasmo a notícia da aprovação dos primeiros testes clínicos para anemia falciforme e beta-talassemia utilizando essa tecnologia, mas viu com ressalvas o médico chinês anunciar a geração dos primeiros bebês modificados geneticamente para serem resistentes à infecção pelo HIV utilizando essa técnica. E essa talvez seja uma das grandes preocupações. Até que ponto essa tecnologia poderá ser utilizada para induzir características ‘melhoradas’ nos seres humanos? Por exemplo, mais fortes estruturalmente com ossos e músculos mais resistentes, menos suscetíveis a infecções e, até mesmo, mais inteligentes. Podemos pensar também que até o momento não possuímos todas as informações genéticas ligadas a esses padrões, mas, segundo a pesquisadora, a tecnologia da CRISP é uma ferramenta que possibilita tais modificações.

A verdade é que não sabemos quais serão suas consequências. Alguns cientistas mais conservadores alegam que a edição de genes precisa ser mais bem entendida, especialmente porque é difícil determinar todas as consequências na edição, deleção ou ativação de determinados genes. E sabemos que nossa fisiologia evoluiu criando sistemas que se sobrepõem com vias alternativas para manter nosso organismo funcionando.Talvez estejamos vivendo um grande marco na ciência, como ocorreu há quase 40 anos com os primeiros bebês de proveta, ou quando do entendimento da possibilidade de realizarmos clonagens de organismos vivos. Resta-nos agora esperar com cautela e discernimento para saber quais discussões éticas essas novas evoluções científicas nos trarão e como elas serão gerenciadas e vistas nos próximos 40 anos.

Fonte:
1- Jinek M1, Chylinski K, Fonfara I, Hauer M, Doudna JA, Charpentier E. A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive 
bacterial immunity.. Science. 2012 Aug 17;337(6096):816-21. doi: 10.1126/science.1225829. Epub 2012 Jun 28.
2- Sontheimer, E. J.; Barrangou, R. The Bacterial Origins of the CRISPR Genome-Editing Revolution. Hum. Gene Ther. 26, p. 413–424. 2015.
3- Zhang, F.; Wen, Y.; Guo, X. CRISPR/Cas9 for genome editing: progress, implications and challenges. V.23, p. 40-46. 2014.
4- https://scienceline.org/2018/11/first-crispr-clinical-trial-begins-in-europe/

© 2019 por ALBR Indústria e Comércio Ltda. - Todos os direitos reservados

+55 (19) 3879-2037 | (19) 3879-2777 | (19) 3879-2691 WhatsApp: +55 (19) 98232-5657 | (19) 98126-3916