Muitas doenças genéticas, como alguns tipos de câncer, são causadas por mutações em genes que passam a funcionar de maneira errada. Não seria ótimo se pudéssemos simplesmente pegar a fita de DNA, encontrar essa mutação e cortá-la fora com uma tesoura?
De maneira simplificada, esse é um dos objetivos da tecnologia CRISPR. Publicada pela primeira vez em 2012, ela utiliza proteínas e sequências específicas de código genético para cortar a fita de DNA da mesma maneira que uma tesoura corta uma fita de pano. Pela descoberta do método, as cientistas Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier foram laureadas com o prêmio Nobel de Química em 2020.
Se a ideia parece revolucionária, é porque ela realmente é. Antes de 2012, técnicas de edição de genoma já existiam, mas podiam levar anos para serem feitas e custavam centenas de milhares de dólares. O CRISPR, por outro lado, é uma técnica muito mais rápida e barata.
A tecnologia, já usada em pesquisas científicas, tem o potencial de aplicação em diversas áreas do conhecimento. Na agricultura, por exemplo, pode ajudar a controlar pragas e patógenos ao modificar plantas geneticamente. Na medicina, cientistas estudam como usar o CRISPR de forma segura para tratar, curar e até prevenir diversas doenças.
O que é CRISPR?
A ferramenta de edição genética que chamamos de CRISPR na verdade é uma abreviação para o sistema CRISPR-Cas9. CRISPR, por si só, é uma sequência específica de letras de DNA.
“Cas”, por outro lado, é uma classe de proteínas encontradas naturalmente em bactérias. Elas são responsáveis por ajudar esses organismos a se defender contra vírus. Para isso, essas proteínas atuam como verdadeiras tesouras genéticas e cortam o material genético dos vírus, seja ele DNA ou RNA, em trechos específicos. Desta forma, as bactérias conseguem introduzir modificações nos genes virais, tornando mais fácil o processo de combatê-los.
Como funciona?
Ao estudar esse mecanismo de defesa bacteriano, cientistas descobriram que a Cas9, uma das proteínas da classe Cas, poderia ser modificada para encontrar, se ligar e cortar qualquer sequência de código genético que fosse definido como alvo. Para isso, seria necessário apenas usar uma fita de RNA para guiar a proteína Cas9.
| RNAs são moléculas similares ao DNA, mas em vez de terem duas fitas no formato de dupla hélice, elas são formadas por apenas uma fita. Nossas células produzem RNAs a partir do DNA como uma espécie de etapa intermediária no processo de produção de proteínas. Para saber mais, que tal ler “Como os genes funcionam“? |
Para editar genes, porém, cientistas precisam criar uma fita específica de RNA para guiar a proteína Cas9 até o trecho de DNA que será cortado. Quando o RNA encontra sua sequência correspondente no DNA, a Cas9 entra em ação.
Uma das formas mais comuns de edição genética é usar a Cas9 para cortar um trecho de DNA. Assim, quando o DNA é reparado, podemos introduzir mutações para modificar o comportamento do material genético. Essas alterações genéticas podem, por exemplo, desativar um gene que tenha um efeito indesejado.
Ética: quais os perigos da edição genética?
A tecnologia CRISPR levantou importantes debates éticos sobre a edição genética, tanto em plantas como em animais e seres humanos. Ecólogos, por exemplo, se preocupam que a introdução de uma nova característica em uma espécie pode reduzir a sua variabilidade genética. A menor variabilidade, por sua vez, pode deixar toda a espécie mais suscetível a um tipo específico de vírus, bactéria ou outro tipo de agente infeccioso.
Em humanos, a questão pode ser ainda mais delicada. Se, por um lado, modificações genéticas podem abrir portas para novos métodos de tratamento de diversas doenças a nível individual, alterações hereditárias podem ter consequências imprevisíveis e não intencionais no futuro a nível populacional.
Além disso, os mesmos métodos utilizados para curar uma doença podem começar a ser aplicados para aprimorar, ou selecionar, determinadas características físicas de uma pessoa, como cor de olho ou de pele. Assim, a tecnologia CRISPR pode trazer não apenas problemas genéticos, ambientais ou médicos, mas também sociais e culturais.
Portanto, há muitos fatores que precisam ser considerados antes de editar o material genético de qualquer ser vivo, especialmente humanos. Já sabemos do enorme potencial que a tecnologia CRISPR tem para mudar nossas vidas, mas ainda temos muito o que aprender sobre ela e sobre como aplicá-la da melhor maneira possível.
