O anúncio foi feito na edição de outubro da revista Nature: cientistas americanos desenvolveram uma nova técnica de edição genética, capaz de alterar células humanas de forma mais precisa, eficiente e versátil. A ferramenta, a que chamaram prime editing (edição de qualidade, em português), mostrou-se eficaz na correção dos erros de ADN na origem da anemia falciforme e na doença de Tay-Sachs, degenerativa e fatal. E há mais boas notícias: com base no resultado de 175 experiências feitas com células humanas em laboratório, os cientistas acreditam que o prime editing tem potencialidade para corrigir 89% das 75 mil variações genéticas associadas a doenças.

A investigação, coordenada por David Liu, da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, está ainda numa fase inicial, mas já há quem fala de uma nova CRISPR (do inglês Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). E isto porque o prime editing se mostra uma ferramenta ainda mais precisa do que a CRISPR-Cas9, a tecnologia de edição genética que em 2012 veio revolucionar o mundo da biotecnologia, ao permitir editar o ADN de uma forma muito mais barata, simples e precisa do que os tradicionais métodos de engenharia genética – democratizando a tecnologia, que pode agora ser utilizada por muito mais gente.

Replicar o sistema de defesa das bactérias contra os vírus

A técnica CRISPR inspira-se no sistema imunitário das bactérias. O ponto zero do processo de investigação foi a identificação de um padrão estranho no genoma bacteriano – as tais Repetições Palindrómicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas, conhecidas pelo acrónimo CRISPR –, um enigma que se veio a revelar um complexo sistema de defesa contra os vírus. 

Os cientistas perceberam que, após um primeiro contacto com um vírus perigoso, as bactérias sobreviventes registavam sequências de ADN destes vírus, de forma a poderem reconhecê-los num segundo ataque. E que, quando isso acontecia, acionavam de imediato uma resposta: com a ajuda de uma enzima, as bactérias cortavam o vírus num ponto muito preciso, neutralizavam-no e bloqueavam a infeção.  

As sucessivas descobertas levaram ao desenvolvimento da técnica de edição genética CRISPR-Cas9, que funciona como uma espécie de “processador de texto”. Usa um pedaço de ARN (ácido ribonucleico) como GPS para levar a enzima Cas9 até ao interior da célula, de forma a que esta espécie de tesoura molecular consiga cortar a cadeia dupla do ADN, para eliminar partes, inserir, modificar ou fazer uma combinação das três operações, ligando ou desligando genes e corrigindo mutações. 

O acrónimo CRISPR remete para um artigo publicado em 2005, mas o uso recorrente desta técnica é muito mais recente. “Foi necessário primeiro compreender o sistema, depois de verificar que existiam aquelas sequências que ninguém sabia o que é que faziam, para depois tentar perceber de que forma é que se poderiam manipular essas sequências. Só em 2012, com a introdução do conceito destes guias do ARN, que são o que permite levar a enzima Cas9 para qualquer local do genoma que quisermos, é que o uso da CRISPR se generalizou e a ferramenta começou a ser usada para a edição do genoma de mamíferos”, explica ao Polígrafo a cientista Joana Caldeira, investigadora do Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S). 

“É por isso é que as cientistas Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier, que foram pioneiras na introdução do conceito destes guias, são consideradas as mães da tecnologia CRISPR”, acrescenta a cientista, que recebeu o Prémio L’Oréal “Mulheres na Ciência” com um projeto de investigação chamado CRISPR4DISC, que explora o potencial da técnica na regeneração dos discos vertebrais – “almofadinhas” intervertebrais que se deterioram com a idade, tornando-se uma das principais causas de dor lombar.  

Progresso constante

A CRISPR-Cas9 depressa substituiu os métodos de edição anteriores por ser mais flexível, mais fácil de usar e mais barata. “Veio mudar completamente o panorama”, afirmou a pioneira Jennifer Doudna ao The New York Times, em 2014. Mas, apesar do caráter revolucionário, a técnica não está isenta de erros. Tem falhas, tal como a CRISPR-CasX, a versão melhorada que usa uma proteína 40% mais pequena para aumentar o rigor da “cirurgia genómica”, como lhe chama o físico futurista Michio Kaku no seu livro “O Futuro da Humanidade” (Editorial Bizâncio, 2018). Daí o entusiasmo com o prime editing, que promete ir ainda mais longe. 

Neste método, uma Cas9 modificada é acoplada à proteína transcriptase reversa e é utilizado um novo tipo de guia chamado “pegARN” para conduzir a tesoura molecular ao local alvo e fazer o corte, de forma a permitir inserir ou apagar sequências de ADN ainda mais pequenas. "Podemos imaginar os prime editors como processadores de palavras, capazes de procurar um alvo entre as sequências de ADN e substituí-lo com precisão", explicou o bioquímico David Liu, citado pela BBC. Vantagens? Precisão. “O prime editing é capaz de substituir seções menores, como uma única ‘letra’ das três mil milhões que formam o código genético humano”, lê-se no mesmo artigo.

Versátil e polémica 

A técnica CRISPR é extremamente versátil. Já é utilizada por algumas empresas de biotecnologia focadas na agricultura, e nos laboratórios com ligeiras nuances técnicas, também já é usada com diferentes objetivos – inativar um gene para perceber a sua função, corrigir erros, etc. “Há milhares de artigos que falam do CRISPR. Pode vir a servir para melhorar a qualidade e quantidade dos alimentos, sementes, para resolver problemas ambientais como a poluição e, claro, para tratar uma variedade de doenças, corrigir defeitos hereditários...”, explica Joana Caldeira. 

A investigação tem ainda um longo caminho a percorrer, mas as possibilidades são praticamente infinitas: “Desde que saibamos quais são os genes responsáveis por determinada característica, podemos alterar aquilo que quisermos. A edição genética permite, em teoria, todas as possibilidades”, afirma a investigadora. 

A origem do entusiasmo é, no entanto, também um foco de preocupação. “Se podemos mexer em tudo o quisermos, é um bocadinho assustador. Mas é como qualquer novo medicamento, como a Internet, há sempre o reverso da medalha”, desdramatiza a investigadora. 

A opinião pública ficou mais alerta depois das notícias do médico chinês que anunciou ter criado os primeiros bebés com ADN geneticamente modificado para serem resistentes ao VIH, em 2018, uma experiência entretanto considerada inválida. O anúncio acabou por levar ao despedimento do cientista, e a comunidade científica reagiu, por considerar não estarem suficientemente avaliados os riscos, designadamente de morte precoce. 

Entre os especialistas em bioética, a preocupação foca-se sobretudo na utilização da técnica em células germinais, o que significa tornar a manipulação genética transmissível às gerações seguintes, ou seja, criar novos ramos genéticos da espécie humana. Mas a questão da segurança também é questionada. 

Em 2016, a edição genética foi considerada uma ameaça e colocada pelas autoridades americanas numa lista de potenciais armas de destruição em massa – com base na eventualidade de, por exemplo, vir a permitir criar uma espécie de mosquitos capaz de espalhar agentes patogénicos. No entanto, mesmo “na possibilidade remota de isso acontecer, “em teoria também seria possível criar um ‘batalhão’ de outros tantos mosquitos ‘guerreiros’ alterados geneticamente para inibir ou bloquear o efeito da tecnologia CRISPR”, contra-argumenta Joana Caldeira. E acrescenta: “O fundamental é que impere o bom senso e não querermos avançar depressa demais. O ser humano sempre teve medo do desconhecido. Importante é que avance com precaução e não que paralise devido a esse medo”. 

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