Flash Sale! to get a free eCookbook with our top 25 recipes.

Novo método com DNA bacteriano ajuda a editar genes humanos


Um estudo, publicado em dezembro do ano passado na revista científica Nature Chemical Biology por pesquisadores da University of California, revelou uma nova técnica para melhorar a edição de genes em diversos tipos de animais — e, porque não, humanos: são os retrons, espécie de máquinas celulares que produzem filamentos únicos de DNA para detectar infecções virais e ficam dentro da matriz gelatinosa das bactérias.

O processo vem complementar o CRISPR (Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas), que já facilitava a edição de genes, mas tinha suas limitações, segundo os pesquisadores. O destaque do novo método fica em seu caráter natural, sendo a primeira vez em que é utilizado em células humanas.

O novo processo de edição de DNA facilita o método CRISPR, mas ainda há avanços a serem feitos para viabilizá-lo (Imagem: ktsimage/Envato)

Bioengenharia do DNA

No método CRISPR de edição genética é utilizada a enzima Cas9, que é utilizada para “cortar” segmentos de DNA e providenciar modelos do material genético desejado, modelado pelos cientistas para ser incorporado durante o processo de reparo. O modelo é criado em laboratório e deve ser inserido separado dos componentes CRISPR, mas nem sempre penetra a membrana celular.

Com os retrons, é possível fabricar o DNA dentro da própria célula, onde o processo CRISPR pode começar a utilizá-la logo em seguida. Essas pequenas máquinas celulares carregam uma enzima chamada transcriptase reversa, que constrói filamentos de DNA baseados em RNA. Além disso, elas também contêm ciclos de DNA estranhamente sobrepostos que ajudam em seu funcionamento, segundo os cientistas.

Os retrons foram, então, modificados em laboratório pelos pesquisadores para que produzissem os modelos de DNA desejados, além de alongar os ciclos de RNA para que os retrons pudessem produzir mais cópias de DNA. O próximo passo foi, então, inserir os retrons nas células junto aos componentes do CRISPR.

Com esse processo em levedura, os retrons produziram de 10 a 100 vezes mais modelos de DNA a mais em suas células do que em células humanas, além de ter uma edição mais precisa na substância, provavelmente por conta do número de filamentos ou a forma como cada tipo de célula repara o DNA. Segundo os pesquisadores, esse número irá melhorar com ajustes e otimização, tornando a edição de células humanas muito mais acurada no futuro.

Ainda é necessário desenvolver um método que impeça respostas imunes adversas de ocorrerem ao modificar células de tecidos humanos (Imagem: iLexx/Envato)
Ainda é necessário desenvolver um método que impeça respostas imunes adversas de ocorrerem ao modificar células de tecidos humanos (Imagem: iLexx/Envato)

Benefícios e polêmicas

Segundo especialistas, vantagens possíveis incluem readaptar os retrons para produzir o DNA como se fossem “doadores” na célula do paciente, o que permitiria aplicação de terapia genética para doenças como anemia falciforme, que requer apenas o reparo de pequenos trechos falhos na sequência genética do indivíduo.

Outros cientistas alertam que a introdução de DNA estranho em células de tecidos humanos podem gerar respostas imunes que limitam a modificação genética. No método CRISPR, já foram desenvolvidos processos que suprimem respostas imunes, o que ainda não foi atingido com o método dos retrons — muito embora se suponha que o mesmo deverá ser feito em breve, para que o método se torne viável.

Fonte: Nature Chemical Biology



Veja mais