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Edição de genes ganha Prêmio Nobel de Química

Publicado em 08 outubro 2020

Por Maria Guimarães | Revista Pesquisa FAPESP

Não foi surpresa. Desde sua descoberta em 2012, a Crispr-Cas9 tem sido candidata ao Prêmio Nobel por muitos programas imagináveis em diversas áreas, como medicina e produção de alimentos. Ele destacou a opção de curar ou tratar doenças genéticas. que Crispr um dia seria recompensado e que minha ligação provavelmente seria lembrada”, disse a microbiologista francesa Emmanuelle Charpentier em uma entrevista no site da Fundação Nobel. Ainda assim, ela descobriu que era difícil acreditar na verdade quando ganhou a chamada sueca ela guarda o prêmio de 10 milhões de dólares sueco kronor, equivalente a US$ 1,1 milhão, com a bioquímica americana Jennifer Doudna, da Universidade da Califórnia, Berkeley, e uma pesquisadora do Howard Hughes Medical Institute, nos Estados Unidos.

Charpentier, diretor da Unidade de Ciências de Patógenos do Instituto Max Planck em Berlim, Alemanha, descobriu a fórmula Crispr em 2011 na Universidade de Umea, suécia. Lendo o tecido genético de bactérias, especialmente pequenas moléculas de ácido ribonucleico, RNA, caçando novos caminhos que levem à produção de antibióticos, disse ele em uma convenção de imprensa por telefone na sede do Nobel em Estocolmo, Suécia. “Ele tinha no cérebro que também pode ser uma maneira de localizar novos mecanismos de ataque a genes e sua expressão”, explicou o pesquisador, que vê o prêmio como uma oportunidade para a caixa de microbiologia ser reconhecida.

O que foi descoberto em bactérias são pequenas moléculas de RNA deixadas através de reações a roupas genéticas que causaram eventos de infecção viral. Suas pinturas mostraram que, juntamente com uma crosta mais longa de RNA do tipo Crispr e junto com proteínas bacterianas chamadas Cas9, essas moléculas são capazes de cortar DNA em pedaços menores. Resta saber como esse mecanismo forneceria cobertura contra vírus, e para isso os franceses procuraram Jennifer Doudna. “Foi uma colaboração curta e intensa”, disse Carpenter. ” Concordamos que era vital se inscrever em forças de forma rápida, precisa e profunda. “

Em 2012, o artigo que os observou deu a impressão na revista Science, parece que crispr RNA e protein Cas9 formam tesouras capazes de detectar uma parte expressa do DNA viral e cortá-lo, além de simplificar a estrutura da ferramenta molecular. e criar uma maneira de direcionar a tesoura para um ponto desejado no genoma, o que permitiria que os genes ficassem inativos ou corrigidos colocando alterações. Carpenter ressalta que, além de publicar em uma revista de prestígio, o vital é fazer um trabalho minucioso, que a fórmula educacional existente faz recentemente para promover. “Hoje, outras pessoas são valorizadas pelo número de postagens e têm um efeito sobre os fatores”, protestou. “Às vezes, o que é necessário é uma história e tempo muito inteligentes para fazer a tarefa de forma profunda e correta. “

“Eles têm executado projetos de ciência fundamental”, diz o geneticista Carlos Menck, do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP). “Até 2012, se eu propusesse um simpósio sobre imunidade a bacteriófagos, quais eram? Porque, apareceriam apenas mais cinco interessados”.

As probabilidades de aplicação vieram logo depois, com a demonstração através do bioquímico chinês-americano Feng Zhang do Broad Institute, nos Estados Unidos, de que a fórmula pode servir como em células de mamíferos. Das promessas de usar a fórmula. Nos anos seguintes, começou uma guerra de patentes que, além da busca do lucro, desafiou a primazia sobre descobertas. Em 2018, a Universidade da Califórnia recebeu duas patentes cobrindo os usos da Crispr-Cas9 para edição de genomas. Desde então, a guerra continuou. No final de 2019, a Universidade Americana anunciou que era a campeã de patentes pelo uso da técnica, juntamente com Charpentier e a Universidade de Viena: eram 16, com a promessa de sucesso em 20. Em setembro deste ano, no entanto, o equilíbrio parecia estar terminando pelo lado amplo, em audiências ainda sem encerramento.

A ferramenta promete tratar síndromes genéticas. Atualmente, 15 ensaios clínicos estão sendo realizados com o Crispr-Cas9, a maioria para o remédio de vários cânceres. Efeitos positivos já foram publicados, por exemplo, para mieloma múltiplo, sarcoma e leucemia. “Estamos prestes a remodelar a medicina de precisão neste horizonte, no entanto, ela ainda está em anos”, disse Doudna em entrevista por e-mail à Pesquisa FAPESP em março deste ano, embora seja cauteloso em suas declarações sobre o uso médico do Crispr-Cas9.

No Centro de Pesquisa de Genoma Humano e Células-Tronco da USP (CEGH-CEL), a equipe coordenada pelo cirurgião Silvano Raia e pela geneticista Mayana Zatz usa a estratégia para modificar os genes suínos que causam rejeição para permitir transplantes humanos. Os porcos são muito semelhantes aos nossos, mas a fórmula imunológica reconhece os tecidos como estranhos e os rejeita”, explica Zatz. Sua organização também está procurando maneiras, em testes in vitro, de editar e corrigir genes de doenças genéticas, como Duchenne. distrofia muscular, que está no centro de suas pinturas há décadas e potencialmente para sintomas opostos. “Projetos como o nosso são continuamente financiados, como temos feito através da FAPESP e outras agências”, diz Zatz.

Sem curar doenças, Charpentier vê estudos prospectivos significativos que estão ajudando a perceber doenças de mecanismos celulares e genéticos. Ela especifica que já existem kits de diagnóstico baseados em crispr-Cas9 para tropeçar em Sars-CoV-2, que é culpado de Covid-19, mas não espera que a molécula contribua diretamente para a progressão de uma vacina. No laboratório de Menck, a ferramenta é usada para examinar o efeito em células de certas mutações genéticas. “Pela primeira vez, um aluno de mestrado conseguiu corrigir células com xeroderma pigmentosa”, diz ele. A pintura ainda está em sua fase inicial, porém, como estilo, busca evidências de preceito para o mecanismo de ação da doença.

Menck acredita que Crispr-Cas9 fornece perspectivas significativas para os estudos e a geração de sabedoria. Também valeu a pena em plantas vitais na dieta. “Não é transgênico, porque a edição elimina o desejo de inserir genes nas plantas; basta inserir a proteína Cas9 e RNA e, em seguida, escolher os mutantes desejados”, explica.

O corte de valor, especificado como “pela progressão de um método de edição genômica”, deixou de fora Feng Zhang, que desafia a liderança na região por revelar sua ação em células mamíferas. Menck também lamenta a ausência do biólogo molecular espanhol Francisco Mojica, que no início dos anos 2000 foi o precursor da região, quando soube que essas sequências repetitivas no genoma da arqueia e das bactérias, que crispr chamou, se relacionam com a defesa contra bacteriófagos. Há quase 20 anos, quando sequenciamos o genoma da bactéria Xanthomonas, oitimos as sequências repetitivas, que consideramos irrelevantes”, lembra o geneticista. Os testes são a principal característica das sequências do Crispr. “Não foi fácil esperar sua importância.

Esta é a primeira vez que duas mulheres dividem o Prêmio Nobel de Química sem uma corporação masculina. Apenas cinco mulheres venceram antes do francês de 51 anos e da americana de 56 anos: hoje, quase 4% das vencedoras são mulheres. Para Charpentier, esta é uma imagem espelhada do que está acontecendo na ciência atual, na qual muitas equipes de estudo são lideradas por estudiosos. “É muito importante enviar uma mensagem de que a popularidade é independente de gênero. “disse ele.