CRISPR aplicada: das bactérias aos seres humanos

Ao longo dos anos, com o avanço da ciência, o campo da genética foi cada vez sendo mais estudado e, consequentemente, usado como uma ferramenta para se descobrir a ocorrência de diversos fenômenos não explicados, como doenças, câncer, alterações hereditárias etc. Com toda a descoberta, veio também a procura de soluções para os problemas que estavam sendo pesquisados.

Depois do entendimento do sistema imunológico de certas bactérias que tinham o sistema CRISPR, muitos cientistas começaram a pensar que esse sistema poderia solucionar muitos impasses da saúde humana. As bactérias tinham naturalmente uma ferramenta que tinha a capacidade de clivar um material genético em um ponto totalmente específico. Sendo assim, então surgiu a dúvida: por que não usar esse mecanismo para editar um DNA humano que possui uma alteração negativa e fazer com que essa pessoa possa viver sem o problema que antes possuía? A partir disso, começam as pesquisas com o objetivo de saber como a CRISPR e Cas9 poderia solucionar problemas genéticos humanos.

A proteína Cas9 consegue reconhecer uma sequência de até 20 bases nitrogenadas, facilitando a sua ação em genes específicos. Com isso, ela pôde se tornar uma grande aliada para localizar a sequência do DNA alvo, e assim clivá-lo, como faz nos vírus. O RNA guia é essencial para atuar no corte do material genético, pois é ele quem diz onde a enzima deve cortar. Sendo assim, para ocorrer a edição de certo tipo de genoma é necessário que um RNA guia seja sintetizado por cientistas. Ao sintetizar esse RNA, os cientistas devem informar nele onde a CAS9 deve cortar o DNA alvo. O esquema e a imagem a seguir resumem o processo feito:

Fonte: https://www.brasil247.com/pt/247/revista_oasis/316191/Edi%C3%A7%C3%A3o-do-genoma-O-que-%C3%A9-afinal-a-t%C3%A9cnica-Crispr.htm

Com todo esse processo, a edição do DNA por meio da técnica CRISPR é feita. Como pôde-se ver, um mecanismo natural de defesa de certas bactérias se tornou, no mundo da ciência e tecnologia, uma forma de resolver problemas relacionados com os ácidos nucleicos. O foco principal é informar como a CRISPR Cas9 pode ser usada para solucionar impasses do genoma humano, porém ela também pode ser usada para editar o material genético, por exemplo, de certas plantas de acordo com o interesse de quem está manipulando o ser vivo. Normalmente, essas alterações em plantas são feitas para beneficiar uma produção, fazendo com que essa seja mais resistente a certas pragas ou até mesmo tenha uma diferença no tamanho e produtividade. 

A edição do DNA tem como um dos objetivos de consertar defeitos presentes entre as bases nitrogenadas. Dessa forma, há a retirada de genes e a inserção de outros, a fim de se ter um organismo com o DNA não defeituoso. Nisso, o DNA se torna transgenico. Além dessa substituição, a CRISPR/Cas9 também pode ser usada apenas para cortar o material genético: normalmente isso é feito quando alguma parte do DNA não está sendo útil para um cientista, ou até mesmo quando se precisa testar os acontecimentos ocorridos com a retirada de certo gene. 

Atualmente, cientistas descobriram que através da ferramenta, é possível apenas ligar ou desligar certos genes, ou apenas regular a atividade deles. Com isso, a sequência do DNA não sofre alterações, pois não há troca dessas sequências por outras: apenas processos laboratoriais feito nelas sem a necessidade da troca. 

Vale ressaltar, que todo esse processo de edição também se espelha no conceito da terapia gênica. A terapia gênica consiste no uso e inserimento de genes funcionais no interior de células defeituosas para o concerto de erros genéticos e até cura de doenças que se relacionam com a genética. A CRISPR quando usada nos humanos, muitas vezes se assemelha com a terapia gênica. 

É importante dizer que a CRISPR só está tendo esse desenvolvimento por causa de todas as pesquisas presentes no campo da genética. Conhecer o genoma humano e mapeamento genético, assim como outras técnicas de edição de genoma, seja em plantas ou em animais, ajudaram e estão ajudando de forma excepcional e significativa no andamento das pesquisas e práticas relacionadas com a CRISPR/CAS9. Com o projeto genoma humano e mapeamento genético, por exemplo, os pesquisadores tem conhecimento de como é formado o DNA humano, e dessa forma, sabem como editá-lo, qual a função de cada gene e qual deles não está em seu estado normal, algo crucial para a execução de processos relacionados com a Engenharia Genética.

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=27l7ZVpL7W0

Vídeo Original Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=2pp17E4E-O8

Canal: McGovern Institute for Brain Research at MIT

Vídeo Dublado por: Fabiana Castelo Branco

Canal: Fabiana castelo Branco

Bibliografia:

VARELLA, Drauzio. CRISPR. Revisado em 28 de setembro de 2018. Disponível em: https://drauziovarella.uol.com.br/drauzio/artigos/crispr/

AUTOR E DATA DE PUBLICAÇÃO DESCONHECIDOS. Disponível em: https://biologia.top/genetica/o-que-e-crispr-cas9/

SANTOS, Vanessa.  Data de Publicação Desconhecida. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/terapia-genica.htm