Um pesquisador realiza um processo CRISPR / Cas9 no Max-Delbrueck-Center for Molecular Medicine. Gregor Fischer / aliança de imagens via Getty Images p Mutantes são legais, direito? X-Men, Adolescentes Mutant Ninja Turtles e super-heróis em quadrinhos e filmes nos impressionam com os poderes especiais que foram derivados de suas mutações genéticas. Contudo, essas mutações genéticas fictícias são difíceis de encontrar - você deve ter sido picado por alguma aranha especial ou exposto a alguma substância radioativa.
p Mas e se fazer modificações genéticas não fosse apenas fácil, mas rápido e barato, também? Você se tornaria um mutante voluntariamente? Nós vamos, com uma tecnologia chamada CRISPR, você pode ser capaz de fazer. Não nos entenda mal - CRISPR não vai transformá-lo em um super-herói, mas esta descoberta científica tem o potencial de nos impactar de uma forma significativa.
p Abreviatura de agrupados com repetições palindrômicas curtas regularmente espaçadas , O CRISPR possibilita que movamos genes de qualquer ser vivo para outro, alterando o DNA para as gerações vindouras. Ele nos permite cortar genes que estão fazendo coisas terríveis - como aqueles que causam doenças - e substituí-los por segmentos de DNA que são inócuos. p Ao mesmo tempo, A tecnologia CRISPR é tão poderosa que os humanos poderiam começar a usá-la para mais do que apenas curar pessoas de doenças. Talvez para criar colheitas e gado mais resistentes a doenças. Ou para fazer mutantes de levedura que produzem combustíveis que podemos usar para mover nossos carros. Podemos começar a ser realmente criativos e fazer bebês de grife, ou até mesmo usar a tecnologia para o mal - projetando armas biológicas que são específicas da espécie e eliminando espécies inteiras da face do planeta. p À medida que aprendemos mais sobre o que o MIT Technology Review chamou de "a maior descoberta biotecnológica do século, "também precisamos pensar sobre quando devemos usar o CRISPR e como ele deve ser regulamentado.
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p Enquanto a tecnologia para editar genes estava lá, não foi até o CRISPR surgir que a ideia de alterar deliberadamente o DNA de um organismo parecia ao alcance. A primeira referência ao CRISPR foi em um artigo de jornal de 1987, onde cientistas relataram ter encontrado pequenas repetições de DNA que são a base da tecnologia em E. coli bactérias. Mas foi só em 2012 que o CRISPR se tornou relevante. Desde então, o uso de CRISPR disparou na comunidade científica. Mais de um bilhão de dólares foram levantados como capital inicial para empresas de biotecnologia que estão usando a técnica [fonte:Ledford]. O financiamento do governo para a pesquisa do CRISPR também está aumentando. p Só em 2014, cerca de US $ 90 milhões foram comprometidos pelo National Institutes of Health para pesquisas do CRISPR [fonte:Ledford]. E desde 2010, mais de 200 patentes relacionadas ao CRISPR foram registradas [fonte:Ledford]. O ritmo acelerado das pesquisas não parece estar diminuindo. À medida que os cientistas aprendem mais sobre o CRISPR, parece que estão aprendendo menos sobre como a técnica é limitada e, em vez disso, sobre como ela é poderosa. T p Então, o que há nessa técnica que a torna tão poderosa?
A proteína nuclease CRISPR-CAS9 usa uma sequência de RNA guia para cortar o DNA em um local complementar. Proteína Cas9:modelo de superfície lisa branca; Fragmentos de DNA:escada roxa e rosa; RNA:escada verde claro. MOLEKUUL / BIBLIOTECA DE FOTOS CIENTÍFICAS / Getty Images p Em 1987, cientistas estudando E. coli descobriu segmentos repetidos no DNA da bactéria. Este tipo de padrão no DNA bacteriano é incomum, então eles se animaram quando notaram, e relatou o achado. Hora extra, os cientistas começaram a ver esse padrão em muitos tipos diferentes de bactérias, mas ainda não havia hipótese do que era e por que estava lá. Mas em 2005, uma pesquisa em um banco de dados de DNA mostrou que as "repetições palindrômicas curtas regularmente interespaçadas" (ou CRISPR) combinavam com o DNA do vírus.
p Mas por que as bactérias teriam abrigado o DNA do vírus? O cientista Eugene Koonin formulou a hipótese de que, quando as bactérias sobrevivem a um ataque de vírus, eles cortam o vírus em pequenos pedaços e armazenam parte do DNA do vírus em seu próprio genoma para que possam posteriormente reconhecer e atacar o vírus se por acaso o encontrarem novamente. Basicamente, eles armazenam uma imagem do vírus no bolso de trás para que reconheçam o vilão caso ele apareça novamente - um notável mecanismo de defesa do sistema imunológico bacteriano.
p A hipótese de Koonin estava certa. Se esse vírus atacar novamente, as bactérias fabricam "assassinos" especiais. Esses assassinos podem ler a sequência de RNA de qualquer DNA de vírus que encontrarem, reconhecer se corresponde às informações que armazenaram em seu DNA, prendê-lo e cortá-lo. É como se a bactéria tivesse criado algo muito específico, tesoura inteligente. p Essa descoberta foi muito legal, mas não tão legal quanto a Universidade da Califórnia, A cientista de Berkeley, Jennifer Doudna (que desde então ganhou o Prêmio Nobel de Química de 2020 com Emmanuelle Charpentier por seu trabalho no CRISPR) pensou em fazer com a informação. Ela sugeriu que os cientistas poderiam usar o CRISPR como uma ferramenta para ajudá-los a editar genes. Se equipassem a bactéria com um segmento de DNA que é conhecido por ser ruim - digamos, um gene que causa cegueira - eles poderiam enviar a bactéria para buscar o gene ruim, onde a bactéria o encontraria e o assassinaria. E então poderíamos aproveitar o mecanismo natural de reparo nas células bacterianas para colocar um gene mais desejável em seu lugar [fonte:RadioLab]. p Funcionou! E continuou funcionando! Reverter as mutações da cegueira foi apenas uma das maneiras como o CRISPR demonstrou funcionar. Impediu que as células cancerosas se multiplicassem, tornou as células impermeáveis ao HIV, nos ajudou a criar trigo e arroz resistentes a doenças, e inúmeros outros avanços. Em 2015, Cientistas chineses até tentaram usar a tecnologia em embriões humanos inviáveis, mas em apenas alguns casos o CRISPR fez os cortes certos no DNA [fonte:Maxmen]. p Mas isso levanta a questão:Será que queremos usá-lo em embriões? Devemos ter permissão para isso? Quem vai regular o uso do CRISPR?
Alguém poderia usar a tecnologia CRISPR para ressuscitar o mamute lanoso, injetando um segmento de seu DNA no DNA de um elefante? Ainda não aconteceu, mas essa é apenas uma das preocupações de alguns cientistas. Dorling Kindersley / Getty Images p A tecnologia CRISPR é tão relativamente nova que a comunidade científica ainda não compreendeu totalmente todo o seu poder. Mas uma coisa é certa - eles sabem que sua capacidade de impactar a raça humana pode ser incomparável a qualquer outra biotecnologia. Com esse grande potencial, a necessidade de desenvolver regulamentações em torno de seu uso é imperativa. Mas o ritmo vertiginoso com que as pesquisas estão sendo conduzidas no laboratório deixou pouco tempo para a discussão de quais deveriam ser as regras em torno da pesquisa e do uso. Parece ótimo que CRISPR pode cortar mal, genes indesejados e substituí-los por outros mais desejáveis. Mas quem pode dizer o que é mau e o que é bom?
p Sem qualquer regulamentação, O CRISPR poderia ser desenvolvido a ponto de ser usado com segurança em um embrião humano para alterar seu DNA. Algum pai diria não ao CRISPR se soubesse que seu filho tinha o gene da doença de Huntington e que o CRISPR poderia removê-lo antes do nascimento do bebê? E se permitíssemos que os pais tomassem essas decisões sobre mexer com o DNA de seus bebês antes de ele nascer, onde isso iria parar? Eles poderiam decidir fazer seu bebê alto em vez de baixo? Loira em vez de morena? As mudanças que os pais poderiam decidir transmitir aos seus filhos seriam permanentes e passadas de geração a geração. Se este cenário acontecer, é fácil ver como isso poderia aumentar a divisão entre os que têm e os que não têm. E não sabemos o que pode acontecer a longo prazo com uma criança cujos genes são substituídos.
p Em dezembro de 2015, um grupo de cientistas, bioeticistas e especialistas em políticas de diferentes países se reuniram para falar sobre a regulamentação da edição de genes humanos. Um especialista norte-americano mencionou que a Food and Drug Administration precisava não apenas regulamentar a tecnologia, mas também os usos específicos dela para evitar o uso off-label. Ela também mencionou que pode haver mais risco de editar genes de plantas do que de editar genes humanos [fonte:Regulatory Affairs Professionals Society].
p Com o grande poder desta tecnologia, As questões sobre o CRISPR precisam ser abordadas separadamente das questões sobre os organismos geneticamente modificados. Colocar todos em todo o mundo na mesma página, Contudo, continuará a ser um desafio.
Originalmente publicado:3 de maio, 2016
