Há uma espécie de corrida armamentista enquanto os cientistas genéticos 'vasculham o planeta' em busca de alternativas para a tecnologia CRISPR padrão. À medida que ganha força, editar o genoma humano provará ser o flagelo da humanidade. ⁃ Editor TN
A ferramenta de edição de genes que revolucionou a biologia está se tornando ainda mais poderosa.
O CRISPR, como o sistema é conhecido, permite aos cientistas direcionar e recortar uma sequência específica de letras em uma fita de DNA com precisão sem precedentes. Isso abriu novas possibilidades para o tratamento de doenças genéticas, ajudando as plantas a se adaptarem ao aquecimento global e até impedindo que os mosquitos espalhem malária.
O CRISPR é composto de dois componentes básicos. O primeiro é um pedaço de RNA que localiza uma sequência predeterminada de DNA no genoma de um organismo que os cientistas desejam alterar. O segundo é um tipo de proteína chamada enzima que se liga à seção-alvo do DNA e a emenda.
O Cas9 tem sido a enzima da força de trabalho, porque executa um corte limpo e direto. Mas nos últimos anos, os cientistas começaram a procurar - e encontrar - sistemas CRISPR alternativos que cortam com outras enzimas além do Cas9.
"O Cas9 é uma ferramenta poderosa, mas tem limitações", disse Feng Zhang, pioneiro do CRISPR, bioengenheiro do MIT e do Broad Institute. "Cada uma dessas proteínas tem deficiências e pontos fortes, e juntas elas nos ajudam a criar uma caixa de ferramentas muito mais versátil".
Algumas das novas enzimas Cas cortam o DNA de maneiras diferentes, que tornam mais provável que certas edições funcionem. Outras enzimas são menores, permitindo aos cientistas inseri-las mais facilmente nas células.
"A diversidade de proteínas CRISPR é excepcionalmente ampla", disse Benjamin Oakes, sócio empreendedor do Innovative Genomics Institute, um projeto conjunto da Universidade da Califórnia, Berkeley e da Universidade da Califórnia, em São Francisco. "Eles evoluíram ao longo de milênios e a natureza desenvolveu centenas, senão milhares, que podem funcionar".
Na natureza, as bactérias usam essa tecnologia como mecanismo de defesa para encontrar e destruir vírus atacantes.
As bactérias armazenam sequências de DNA viral em seu próprio DNA, ordenadas por uma sequência repetida de letras. Daí o nome do sistema CRISPR, que significa Repetições palindrômicas curtas regularmente intercaladas em cluster. (Os primeiros sistemas CRISPR descobertos foram de fato parcialmente palindrômicos, porém os cientistas descobriram mais tarde que isso não é universalmente verdadeiro.)
O CRISPR-Cas9 já provou ser uma ferramenta extremamente útil para uma ampla variedade de ajustes genéticos, incluindo ligar e desligar genes, desativá-los completamente, introduzir novos DNA em um genoma e excluir o DNA que você não deseja.
Mas os cientistas se perguntaram o que outras enzimas CRISPR poderiam trazer para a tabela de edição genética.
O CRISPR-Cas12a foi o primeiro sistema após o CRISPR-Cas9 a ser usado para edição de genes no laboratório. Um estudo recente sobre o primo de Cas12a, Cas12b, demonstrou que essa variante também pode editar o genoma humano, fornecendo aos cientistas mais uma ferramenta para combater doenças genéticas.
Outro trabalho lançou luz sobre um conjunto de enzimas CRISPR promissoras adicionais, incluindo Cas13, Cas14 e CasY. O último candidato, CasX, foi descrito em detalhes na segunda-feira em um estudo de Oakes e outros na revista Nature.
Comparar sistemas CRISPR é um pouco como comparar frutas, disse Zhang. Se as enzimas Cas9 são maçãs, as enzimas Cas12 podem ser ameixas - ainda comestíveis e deliciosas, mas também totalmente diferentes.
E, como frutas, esses diferentes sistemas têm variações dentro deles. Assim como existem subespécies de ameixas, também existe uma grande variedade de enzimas Cas12.
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