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Nova técnica de edição de DNA pode prevenir doenças genéticas

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Com nova técnica de edição genética do tipo CRISPR, cientistas testam a prevenção de doenças genéticas

Edição genética: nova técnica de edição CRISPR pode permitir que cientistas previnam doenças hereditárias (Getty Images/Getty Images)

São Paulo – A técnica de edição do código genético humano conhecida pela sigla, em inglês, CRISPR, que significa Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas, pode quebrar pequenos pedaços de DNA e posicioná-los em outra parte do código genético. As cientistas Emmanuelle Charpentier, Jennifer Doudna e Virginijus Šikšnys são reconhecidas como criadoras da técnica e venceram, em 2018, o prêmio de nanociências Kavli Prize, concedido a grandes contribuições para a ciência. Agora, Andrew Anzalone, cientista do Departamento de Química e Biologia Química da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, descobriu como evitar doenças genéticas pela substituição de genes usando essa técnica de edição – algo que, até hoje, não havia sido muito explorado.

No início de 2018, após diversas pesquisas sobre o tema, Anzalone percebeu que, por meio do corte de ácido desoxirribonucleico – ou DNA – realizado por um pedaço de ácido ribonucleico – RNA -, é possível programá-lo para combinar um novo pedaço de DNA onde e de qual maneira for necessária para alterar o código genético de um indivíduo. Chamado de “edição privilegiada”, o sistema pode permitir que os cientistas programem o RNA para realizar qualquer tipo de alteração – entre elas, acréscimos e troca de letras – sem que a dupla-hélice do DNA seja rompida.

Portanto, esse tipo de comando realizado sobre o código genético permite que cerca de 89% das mutações genéticas herdadas por parentesco sanguíneo sejam contornadas. David Liu, químico do Broad Institute e cientista que também participou do estudo, se juntou ao projeto de Anzalone no início e, juntos, projetaram a criação de um CRISPR cirúrgico, apelidado de Crispr-Cas9; em uma coletiva para jornalistas, Liu informou que o modelo é “como uma tesoura e os editores de base são como lápis, então você pode pensar nos editores principais como processadores de texto”.

Publicada na renomada revista científica Nature, a pesquisa informa que a equipe de Anzalone divulgou mais 175 edições genéticas capazes de contornar doenças como fibrose cística e Tay-Sachs, doença hereditária que destrói as células nervosas do cérebro e da medula espinhal.

O modelo de edição genética criado por Anzalone, que foi feito com base na enzima já existente chamada Cas9, é, na verdade, uma enzima que foi fundida em duas. Por isso, ele atua como uma molécula cortante que converte RNA em DNA. E o seu RNA, diferentemente dos que realizam edição de genes tradicional, carrega uma cópia da edição que virá a ser realizada. Quando o DNA alvo é localizado, o RNA adiciona a sequência de DNA que trouxe consigo letra por letra – isso resulta em duas cadeias de DNA, e o mecanismo de reparo de DNA corta o original para instalar a edição desejada.

Ainda que, de acordo com Liu, mais testes precisem ser feitos para testar o novo modelo de edição, Anzalone disse em coletiva estar surpreso com o funcionamento do novo CRISPR. Em setembro deste ano, Liu fundou uma empresa com o nome de Prime Medicine, que utiliza a tecnologia de seu Instituto para desenvolver tratamentos contra doenças genéticas. Além disso, pesquisadores que não tiveram participação na criação do modelo também poderão utilizar a tecnologia, por meio de um repositório sem fins lucrativos chamado Addgene. No entanto, os pesquisadores afirmam que ainda demorará um tempo para que a técnica seja testada em humanos.

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Ciência

Cientistas brasileiras quebram um recorde da genética

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Projeto da USP representa o maior, mais completo e mais rápido mapeamento genético já feito da cana-de-açúcar

O açúcar vindo da cana é um dos produtos mais exportados pelo Brasil (InfoMoney/Reprodução).

No último dia 29, foi publicado na revista científica GigaScience o mais novo avanço brasileiro na área da ciência. No artigo, um grupo internacional liderado por cientistas do Brasil anunciou ter completado o sequenciamento mais completo do genoma da cana-de-açúcar. A pesquisa resultou no mapeamento de 373.869 genes, o equivalente a 99,1% do total.

Financiado pela FAPESP em parceria com a Microsoft, que forneceu o sistema computacional necessário ao trabalho, o estudo marca a primeira vez em que a enorme maioria dos genes desse vegetal é investigada. A evolução pode ter aplicações em biotecnologia e melhoramento genético, afirmam os pesquisadores.

O trabalho foi ainda coordenado por mulheres brasileiras. Glaucia Mendes Souza, professora de química da USP, e Marie-Anne Van Sluys, especialista em genética da mesma universidade, foram as autoras principais do artigo.

Ao identificar praticamente a totalidade dos genes da cana-de-açúcar e relacioná-los às suas funções, o estudo permite que os cientistas manipulem o DNA para, por exemplo, fazer com que a planta produza mais açúcar ou fibra. Desse modo, a produtividade de cada planta pode crescer muito.

Apesar do grande sucesso resultante da pesquisa, o sequenciamento genético da cana-de-açúcar é um processo longo e complexo. Os diversos cruzamentos já realizados com a planta para chegar no espécime que consumimos atualmente tornou seu genoma extremamente complicado de analisar. Por isso, ainda não há previsão para o mapeamento dos 0,9% restantes do DNA vegetal.

O estudo também pode ter influência no setor nacional de produção de energia. A cana pode ser queimada como biomassa, processo que gera energia. Assim, se a pesquisa culminar em um crescimento significativo da produtividade da planta, uma porção ainda maior da eletricidade brasileira pode ser fruto dessa queima. Atualmente, cerca de 9% da energia consumida no Brasil advém da biomassa — número muito significativo, mas passível de grandes aumentos.

 

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Ciência

Estudo contra infecção generalizada (sepse) avança no Brasil

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País tem 600.000 pacientes atingidos todos os anos, sendo 30% em UTIs

País tem 600.000 pacientes atingidos todos os anos, sendo 30% em UTIs (iStock/Getty Images).

O Brasil gasta cerca de 17 bilhões de reais com o tratamento de pessoas com infecções hospitalares generalizadas, conhecidas como “sepse”.

São 600.000 pacientes atingidos todo ano, sendo 30% em UTIs.

Um estudo do médico Alexandre Nowill conseguiu aumento de 500% na sobrevida de camundongos – hoje, a taxa de mortalidade em humanos supera 50%.

Os próximos passos são testes em porcos e, então, em humanos.

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Ciência

Desenvolvimento de bebês modificados geneticamente preocupa cientistas

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O chinês He Jiankui revelou em 2018 que tinha modificado embriões para criar uma mutação que lhes daria imunidade natural contra o HIV

Bebê: em experimento, cientista modificou geneticamente embriões (twomeows/Getty Images)

As gêmeas, chinesas nascidas em 2018 de embriões modificados geneticamente provavelmente têm mutações imprevistas em seu genoma resultante de sua manipulação, afirmaram nesta terça-feira (3) cientistas após a publicação de uma versão não divulgada do estudo que detalha o experimento.

O anúncio do nascimento surpreendeu o mundo inteiro em novembro de 2018. O cientista He Jiankui revelou em Hong Kong que tinha modificado embriões no âmbito de uma fertilização in vitro para um casal, com a finalidade de criar uma mutação de seu genoma que lhes daria imunidade natural contra o HIV, o vírus causador da aids, durante sua vida. O procedimento não tinha nenhuma justificativa médica, visto que já existem técnicas para impedir sua contaminação pelo pai soropositivo.

Nasceram gêmeas e foram chamadas Lulu e Nana, e mais não se sabe. Seus pais quiseram manter sua vida em segredo.

A comunidade científica internacional e as autoridades criticaram duramente o experimento de He Jiankui e o caso avivou os chamados a proibir bebês modificados com as tesouras moleculares “Crispr”.

Um jornalista da revista MIT Technology Review recebeu o manuscrito do estudo que o cientista chinês tentou fazer publicar por revistas científicas prestigiosas e que detalha seu método e seus resultados.

Mas o texto do estudo confirma o que muitos especialistas suspeitavam: na verdade, demonstra que a mutação tentada, em parte do gene CCR5, não teve êxito, segundo geneticistas consultados.

O estudo diz que a mutação realizada é “similar” à que confere a imunidade, mas não idêntica.

Dados incluídos nos anexos apontam, ainda, que as gêmeas sofreram mutações em outros lugares de seu genoma e provavelmente distintas entre uma célula e outra, o que pode ter consequências imprevisíveis.

“Crispr” é uma técnica revolucionária de modificação do genoma inventada em 2012, muito mais simples de usar que tecnologias anteriores. Mas as tesouras cortam frequentemente do lado do lugar desejado e os geneticistas repetem que a tecnologia ainda está longe de ser perfeita para ser usada com fins terapêuticos.

“Há muitos problemas no caso das gêmeas Crispr. Todos os princípios étnicos estabelecidos foram afetados, mas também há um grande problema científico: não controlou o que fazia a Crispr e isto teve muitas consequências imprevistas”, disse o professor de genética Kiran Musunuru, da Universidade da Pensilvânia, em entrevista recente à AFP.

 

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