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CRISPR: o que falta para a edição de genes ser usado em nossas vidas?

Publicado em 14 fevereiro 2020

Por Rodrigo Rodrigues*

Desde que há registro, a espécie humana persegue entender como e por que vivemos, adoecemos, envelhecemos e morremos. Por consequência, perseguimos também eliminar todos males que nos acometem, retardar o envelhecimento e vencer a morte, tornando-nos eternamente jovens e saudáveis.

A expressão “bala mágica” (às vezes traduzida como bala de prata), no contexto da saúde, é historicamente atribuída ao cientista alemão Paul Ehrlich. Ele a teria usado em 1900 para se referir ao conceito de um “medicamento perfeito” para curar uma doença sem risco de efeitos colaterais.

Mas e se a fórmula para a “bala mágica” estivesse na verdade não fora, mas dentro de nós, no núcleo de cada uma de nossas células? Desde que a estrutura do DNA foi descrita por Watson e Crick em 1953, esta molécula se tornou o foco de inúmeros estudos ao redor do mundo. Estariam ali as peças que faltavam para desvendar os segredos da vida e solucionar todos os problemas da humanidade? Décadas se passaram e apenas em 2001, Nature e Science, duas das mais conceituadas revistas especializadas em ciência do mundo, publicaram praticamente ao mesmo tempo uma notícia que mais uma vez atiçou a imaginação do mundo todo: em um esforço conjunto de cientistas de diversos países, o genoma humano tinha sido finalmente sequenciado.

Em termos metafóricos, estávamos diante de um conjunto de mais de 3 bilhões de letras (as bases nitrogenadas, uma espécie de unidade básica do DNA) e como em um jogo de caça-palavras, encontramos ao redor de 20 mil palavras (que corresponderiam aos nossos genes). Ou seja, finalmente havia sido descrito nosso conjunto de genes, as unidades funcionais do nosso DNA que contêm as instruções que regem a vida, incluindo a formação estrutural do nosso organismo e seu funcionamento e todos os traços que herdamos das gerações anteriores.

Agora de posse de muito mais informações, esperava-se enfim estar diante de uma espécie de manual de instruções ou livro de receitas para entender a vida, a saúde, as doenças e como controlar tudo isso. Criaríamos então rapidamente e finalmente a bala mágica?

O que parecia estar finalmente resolvido e ao alcance imediato revelou-se muito mais complexo e trouxe outras questões. Por exemplo, ficamos perplexos e intrigados pelo fato de que nosso genoma é composto “apenas” por 20 mil genes. Esperávamos mais, até cinco vezes mais que isso – talvez inconscientemente guiados pela falsa noção de que somos um organismo superior a todos os demais. O genoma mostrou que somos apenas mais uma espécie viva na Terra, tão intrigante como qualquer outra, que desenvolveu a partir de um complexo processo de evolução. Aprendemos ainda que boa parte daqueles bilhões de “letras” não formavam “palavra” alguma. Para que serviriam então? Para nada? Seriam lixo? As pesquisas que se seguiriam ao redor do mundo mostraram que esse DNA teria diversas outras funções essenciais para a vida – funções que continuam a ser pesquisadas e desvendadas até hoje.

O acúmulo de conhecimento em diversas áreas científicas propiciou também que técnicas melhores, mais rápidas, mais precisas e muito mais baratas de sequenciamento genético fossem desenvolvidas. A disseminação deste conhecimento e a acessibilidade à tecnologia, fez com experimentássemos nestas décadas do séculos XXI a produção logarítmica e vertiginosa de informações e potenciais soluções para diversos problemas de saúde.

Nesse contexto, em 2012, as cientistas Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier publicaram um trabalho que descrevia como algumas moléculas existentes em bactérias com a função de interromper o processo de invasão viral poderiam ser utilizadas para fazer edições genômicas. Esse sistema viria a ficar conhecido como CRISPR/Cas e não demorou muito para que a comunidade científica percebesse o potencial que este sistema poderia ter para alterar o genes de praticamente qualquer organismo vivo, inclusive seres humanos, de modo mais prático, rápido, barato e preciso que outras técnicas desenvolvidas anteriormente para “editar” os genes. Para o entendimento de como esses sistemas funcionam, recomendo a leitura do excelente artigo da matéria de capa da edição de fevereiro de 2020 da revista Pesquisa Fapesp .

Recorrendo novamente a uma metáfora, é como se tivéssemos finalmente uma ferramenta semelhantes àquelas de programas de edição de texto em que com um comando encontra-se determinada palavra ou até mesmo letra no meio de bilhões de outras e para substituí-la por outra. Ao menos em teoria, agora poderíamos inserir e retirar genes de células de diferentes organismos para, por exemplo, produzir vegetais com características biológico-econômicas de interesse, desenvolver modelos animais melhores para estudar patologias com um grau de semelhança muito maior àquelas dos seres humanos, e, claro, eliminar os “erros” do código genético responsáveis por antigas e novas doenças ou síndromes. Movidos por este espírito, pela rápida disseminação da informação e pelo acesso relativamente fácil à tecnologia, em um espaço de tempo relativamente curto, esta tecnologia foi adaptada aos mais diversos tipos de estudos, com diferentes finalidades, ao redor do mundo todo.

Mas aqui uma pausa é necessária para ressaltar que para o desenvolvimento de qualquer intervenção terapêutica para a saúde humana, há um longo caminho a ser percorrido. Primeiro são feitos testes em culturas celulares, depois em modelos animais e só então seguem-se uma série de estudos clínicos, em seres humanos, que primeiro testam se a intervenção é segura e só depois verificarão se o efeito terapêutico é satisfatório. Tudo isso para conhecer em detalhes os efeitos de tal intervenção, detectar e corrigir quaisquer riscos para a saúde dos futuros pacientes.

No caso específico desta tecnologia, neste momento, estamos no estágio em que busca-se ter certeza de que serão precisamente e somente alterados os genes alvo, evitando modificações indesejadas que poderiam causar consequências bastante sérias. Recentemente, foram publicados os primeiros resultados de um estudo clínico que buscava avaliar a segurança do uso do sistema CRISPR/Cas para alterar genes de um tipo de célula do sistema imunológico de pacientes com câncer e devolvê-las a eles para que fossem então capazes de eliminar o tumor. Trata-se de uma das primeiras evidências de que esta tecnologia pode contribuir para o desenvolvimento de novas terapias e fazer avançar a medicina de precisão.

Teríamos então chegado finalmente à bala mágica, a solução para todos os nossos problemas de saúde? Alguns estudos mostraram que esta tecnologia ainda terá que ser refinada para que os riscos sejam todos eliminados e que os efeitos terapêuticos sejam significativos e duradouros. Mas, com os recursos que disponibilizamos hoje, isso deve acontecer bem mais rápido do que antes.

Porém, há um discussão muito importante a ser considerada: os limites éticos do uso desta tecnologia. Não há questionamento sobre a nobreza do uso do CRISPR/Cas para eliminar doenças e síndromes, por exemplo, mas como evitar que a edição dos genes seja utilizada para “melhorar” os indivíduos? Imagine que fosse possível criar alterações para editar o genoma de embriões para que eles dessem origem a pessoas mais inteligentes, ou que se encaixem perfeitamente em determinado padrão de beleza, etc… Pessoas com acesso aquisitivo a este tipo de intervenção poderiam então receber essas vantagens, o que tornariam as desigualdades ainda maiores. Imagine um cenário em que você teria que explicar a seu filho ou filha que o amigo ou amiga dele é mais veloz e mais inteligente porque seus pais puderam pagar por uma edição genética.

Por isso, as pesquisadoras que descobriram esta tecnologia publicaram artigos, realizaram palestras e alertaram o mundo sobre a importância de ter regras, critérios e limites bem definidos sobre o uso desta tecnologia . As sociedades científicas ao redor do mundo fizeram coro a elas, mas é importante sempre estar alerta e vigilante sobre as políticas e acordos a respeito do tema.

Outro ponto extremamente importante, e que atua como um limitador do mau emprego da tecnologia, é que ainda não possuímos um “menu” de genes. Ou seja, não sabemos quais são as funções de cada um de nossos genes. Além disso, o mesmo gene pode ter diferentes funções em diferentes contextos, o que torna tudo muito mais complexo. Existe aí ainda uma barreira de nosso próprio conhecimento a respeito da genética humana que barra, por enquanto, aplicações pouco nobres da tecnologia.

Do mesmo modo, quando pensa-se em alterar genes para corrigir algumas variações genéticas que, por exemplo, podem causar anemias, diferentes tipos de câncer, doenças metabólicas, doenças autoimunes, etc., temos que levar em consideração que estas alterações podem ser diferentes em diferentes populações ao redor do mundo. Isso é especialmente relevante se pensarmos que a maioria dos dados que conhecemos sobre o papel dos genes humanos referem-se principalmente a alguns conjuntos amostrais de populações dos Estados Unidos e da Europa.

Isso se deve ao fato de que estes são países que investiram substancialmente e continuadamente, mesmo em períodos de crise financeira e política, em ciência de todo tipo, incluindo aquele que chamamos de ciência básica – e que eu prefiro chamar de ciência fundamental, pois estabelece a base do conhecimento que poderá ser utilizado para desenvolver novas tecnologias.

O sistema CRISPR/Cas não foi desenvolvido porque estava-se tentando descobrir uma ferramenta para edição genômica a fim de desenvolver terapias. Foi justamente o oposto: a partir do estudos de alguns aspectos fundamentais da biologia de bactérias descobriram-se moléculas que poderiam ter alguma função como ferramentas para a biologia molecular.

A boa notícia é que podemos estar começando a dar passos maiores para conhecer a genética da população brasileira. A iniciativa “DNA do Brasil” irá mapear o genoma de 15 mil pessoas de 35 a 74 anos de idade e se tornar o maior levantamento do tipo já realizado no país. A iniciativa conta com a colaboração inicial da Universidade de São Paulo, do Ministério da Saúde e de empresas como a Dasa, Illumina e Google Cloud. E este poderá ser o início de um futuro banco genético que contemple, tomara, uma parcela ainda maior da população.

É por isso que devemos procurar sempre entender como e por que a ciência é feita e proteger e acompanhar com atenção as instituições que tem como finalidade a estruturação e financiamento da ciência e da formação de recursos humanos capazes de compreender e empregar o rigor do método científico para entender o mundo em que vivemos, nossas interações com ele e nossa própria vida.

Estava certo o escritor Carlos Drummond de Andrade ao encerrar seu poema Mundo Grande dizendo: “Ó vida futura! Nós te criaremos.” No fim das contas, a “bala mágica” sempre existiu: a educação e o conhecimento científico permitem, com rigor metodológico e ética, que desenvolvamos as soluções que irão nos libertar de todos os males.

*Rodrigo Rodrigues é biólogo, cientista e especialista na pesquisa, desenvolvimento e gestão de soluções inovadoras para a saúde.