Os pesquisadores desenvolveram uma nova versão de uma proteína chave de edição de genes CRISPR que mostra atividade de edição eficiente e é pequena o suficiente para ser empacotada dentro de um vírus não patogênico que pode entregá-la às células-alvo. Hongjian Wang e colegas da Universidade de Wuhan, na China, apresentam essas descobertas na revista de acesso aberto PLOS Biology.



Nos últimos anos, assistimos a uma explosão de investigação que tenta aproveitar os sistemas de edição genética CRISPR – que são encontrados naturalmente em muitas bactérias como defesa contra vírus – para que possam ser utilizados como potenciais tratamentos para doenças humanas. Esses sistemas dependem das chamadas proteínas associadas ao CRISPR (Cas), sendo Cas9 e Cas12a os dois tipos mais utilizados, cada um com suas peculiaridades e pontos fortes.

Uma ideia promissora é empacotar proteínas CRISPR dentro de um vírus não patogênico, que poderia então entregar as proteínas às células-alvo; lá, eles modificariam sequências de DNA específicas para tratar doenças. No entanto, o vírus adeno-associado comumente usado é pequeno e, embora algumas proteínas Cas9 possam caber dentro dele, as proteínas Cas12a são normalmente muito grandes.

Agora, Wang e colegas identificaram uma versão relativamente pequena de Cas12a, denominada EbCas12a, que ocorre naturalmente em uma espécie da classe de bactérias Erysipelotrichia. Ao trocar deliberadamente um dos aminoácidos da proteína por outro, eles aumentaram a eficiência da edição genética.

Quando aplicada a células de mamíferos em uma placa de laboratório, esta proteína modificada – apelidada de enEbCas12a – mostra uma eficiência de edição genética comparável à de duas outras proteínas Cas12a conhecidas pela edição genética altamente precisa.

A equipe de pesquisa demonstrou então que enEbCas12a é pequeno o suficiente para ser usado em terapia genética baseada em vírus adeno-associados. Eles modificaram o enEbCas12a para atingir um gene específico associado ao colesterol, empacotaram-no dentro do vírus e administraram o vírus a camundongos com colesterol alto. Um mês depois, encontraram uma redução significativa dos níveis de colesterol no sangue nos ratos tratados, em comparação com os ratos que não receberam o vírus.

Mais pesquisas serão necessárias para determinar se o enEbCas12a poderá um dia ser usado para tratar doenças humanas. No entanto, estas descobertas sugerem que poderia ser possível utilizar vírus adeno-associados para fornecer proteínas Cas12a para terapia genética.

Os autores acrescentam:"O novo enEbCas12a compacto, junto com seu crRNA, pode ser empacotado em um sistema AAV completo para edição conveniente de genes in vitro e in vivo com alta fidelidade, o que pode ser muito benéfico para futuras aplicações clínicas e mais desenvolvimentos de ferramentas, incluindo edição multigene baseada em AAV, edição de base, edição de primer, etc.