Nova técnica de edição de DNA promete ser mais precisa

Testado em células e em fase inicial, método aprimora o já famoso Crispr e corrige erros responsáveis por doenças

Reinaldo José Lopes
São Carlos

O sonho de manipular o DNA de maneira precisa, segura e versátil está mais próximo, diz um grupo de cientistas da Universidade Harvard e do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos EUA).

Refinando métodos de edição do genoma (conjunto do material genético) já bastante usados mundo afora, os pesquisadores liderados pelo bioquímico David Liu conseguiram fazer diversos tipos de modificação do DNA em células de leveduras (fungos microscópicos) e humanos —por enquanto, só em laboratório. E corrigiram com relativa precisão os erros responsáveis pelo surgimento de doenças genéticas bem conhecidas.

“As coisas ainda estão no começo, mas os resultados parecem fantásticos”, disse Brittany Adamson, especialista em reparos de DNA da Universidade Princeton (EUA), ao site da revista científica Nature.

Técnicas de edição do DNA podem mudar o mundo da biologia, medicina e agronomia - Jennifer Doudna/UC Berkeley

Foi na própria Nature, um dos periódicos especializados mais prestigiosos do mundo, que Liu e seus colaboradores publicaram os resultados recentemente. Um sinal da empolgação com a técnica é que a revista já disponibilizou uma versão “rascunho”, não editada, do artigo científico descrevendo a pesquisa, cuja publicação foi aprovada em pouco mais de um mês (o normal é uma demora de três a seis meses, segundo a publicação).

O novo estudo aprimorou parte do processo da Crispr-Cas9, o método de edição genômica mais usado hoje. O problema é que, apesar de ser bastante eficiente, esse sistema costuma fazer corte duplo na cadeia de letras químicas do DNA. Ou seja, como o DNA tem formato semelhante ao de uma escada torcida, cujos degraus são formados por diferentes pares de moléculas, é como se o método antigo cortasse os dois lados de cada degrau (os dois corrimões, digamos) com um machado.

Esse efeito, conhecido como quebra de dupla fita, faz com que a própria maquinaria de correção de erros moleculares da célula se vire para reparar o corte. Até aí, isso é o desejado pelos cientistas: a “machadada” arranca um trecho de DNA indesejado, associado a certo tipo de doença, por exemplo. Os biólogos podem até inserir, com o “machado”, um pequeno trecho de material genético que, com sorte, será inserido ali, trocando o DNA com problemas por sequência correta de informações genômicas.

Na prática, porém, a quebra de dupla fita na Crispr-Cas9 pode provocar rearranjos bagunçados, levando a modificações como as “indels” (“inserções e deleções”). Também há os efeitos “fora do alvo”, nos quais a intenção é modificar o trecho X do DNA, mas surgem impactos no trecho Y, porque, por acaso, ele abriga as mesmas “letras” químicas que serviram de guia para o corte.

O grande diferencial da nova técnica, batizada de “prime editing”, é que ela emprega versão da enzima Cas9, a mesma da Crispr, como se ela fosse uma tesoura bem mais delicada. O corte é feito em só um dos lados da escada, evitando a quebra de dupla fita e reduzindo a bagunça associada a ela. O novo sistema inclui ainda outra enzima, a transcriptase reversa.

Trata-se do mesmo tipo de molécula que é usado por vírus como o da Aids para inserir seu material genético dentro do DNA humano. No caso do “prime editing”, porém, a transcriptase reversa ajuda os pesquisadores a inserir na região picotada as “letras” de DNA que lhes interessam.

Há ainda um sistema de guia, que localiza a área exata do material genético a ser cortada. No artigo da Nature, Liu e os colaboradores comparam o sistema ao comando “Localizar e Substituir” dos programas de edição de texto do computador. É exagero: enquanto esse comando nunca deixa de trocar uma palavra, o “prime editing” às vezes modifica 35%, às vezes 20% das células às quais é aplicado.

Mesmo assim, os pesquisadores operaram vários truques com mais precisão e facilidade, como trocar uma única letra de DNA, deletar várias letras e inserir várias letras. Resta saber se novos testes confirmarão a maior eficácia do sistema. Considerando a complexidade do genoma, o caminho deve ser longo.

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