CRISPR-cas9, Tecnologia Avançada para Engenharia Genética

No final de novembro de 2018, o mundo ficou chocado com as afirmações de um cientista chinês, He Jianku. Ele afirmou que o primeiro bebê com edição genética usando CRISPR-cas9 nasceu.

Além do código de ética do mundo médico em relação aos experimentos de edição de genes em humanos, esse experimento é certamente uma nova era para os cientistas realizarem pesquisas futuras.

Na verdade, a tecnologia da engenharia genética foi descoberta há muito tempo, mas para testes em humanos, ela certamente convida ao debate.

Antes de discutir a engenharia genética, é bom saber sobre genes.

Humanos, animais, plantas e outros organismos são compostos de bilhões de células minúsculas. Em cada célula, existe um núcleo que contém DNA.

Esse DNA é passado de geração em geração e carrega todas as informações necessárias para o desenvolvimento dos organismos.

Enquanto os genes são a unidade de herança dessas características. Os genes são passados ​​de um indivíduo para sua prole por meio de um processo de reprodução, junto com o DNA que os carrega.

Se o DNA for comparado a uma biblioteca contendo informações, então os genes são os livros, a fonte das informações.

Portanto, a modificação genética significa o esforço para manipular os genes de um organismo usando a biotecnologia. Os genes são projetados mudando a composição genética das células, reparando, adicionando ou inserindo novo DNA nas células do organismo.

Uma das tecnologias de engenharia genética discutidas recentemente é o CRISPR-cas9.

CRISPR-cas9 é um avanço na biotecnologia que permite que geneticistas e pesquisadores médicos editem partes de uma sequência de genes removendo, adicionando ou alterando partes do DNA.

Atualmente o CRISPR-cas9 é o método mais simples, versátil e direcionado de engenharia genética.

O sistema CRISPR-cas9 consiste em duas moléculas-chave para realizar seu trabalho de engenharia de um gene.

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O primeiro é chamado Cas9. Cas9 é uma enzima que funciona como um par de "tesouras moleculares" que podem cortar duas fitas de DNA em um local específico na matriz genética, a partir da qual um pedaço de DNA pode ser adicionado ou removido.

O segundo é um pedaço de RNA, denominado RNA guia (gRNA). O gRNA consiste em um pedaço de uma fita curta de RNA (cerca de 20 bases de comprimento). Este gRNA guiará cas9 em direção ao RNA alvo. Isso garante que a enzima cas9 corte no ponto certo do genoma.

O gRNA é projetado para encontrar e se ligar a sequências específicas no DNA. Isso significa que, pelo menos em teoria, o gRNA se ligará apenas ao alvo e não a qualquer outra região do genoma.

Depois de identificar os fragmentos de DNA que precisam ser modificados, o cas9 cortará direto no local alvo.

Depois que o DNA é cortado, os pesquisadores usam o modelo de reparo de DNA da própria célula para adicionar ou remover pedaços de material genético, ou para fazer alterações no DNA, substituindo segmentos existentes por sequências de DNA personalizadas.

A engenharia genética tem grande interesse na prevenção e tratamento de doenças humanas. Atualmente, a maior parte da pesquisa sobre edição de genoma é feita para entender doenças usando células e modelos animais.

Os cientistas continuam a conduzir experimentos para determinar se essa abordagem é segura e eficaz para uso em humanos. Isso está sendo explorado em pesquisas sobre uma ampla variedade de doenças, incluindo distúrbios de um único gene, como fibrose cística, hemofilia e assim por diante.

Além disso, a engenharia genética também promete o tratamento e a prevenção de doenças mais complexas, como câncer, doenças cardíacas, doenças mentais e infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV).

Para a pesquisa com o próprio CRISPR, Jennifer Doudna, uma das cientistas da América, certa vez conduziu um experimento alterando o DNA de camundongos pretos e os resultantes de ratos que nasceram brancos.

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Muito mais ousados, os cientistas chineses estão conduzindo experimentos de engenharia genética com a tecnologia CRISPR-cas9 em embriões humanos.

Eles afirmam que isso mudou o DNA do embrião, e o resultado é que o bebê que nasce pode sobreviver ao ataque do vírus HIV.

He Jianku, um dos cientistas chineses, afirma usar o CRISPR-cas9, que pode inserir e desativar certos genes. E o que eles estão fazendo é fechar a entrada para o vírus HIV, embora essas alegações ainda tenham que passar por mais investigações e análises.

Não é certo se a engenharia genética em humanos é segura ou não. Se feito no embrião, pode trazer consequências indesejáveis ​​para o bebê no futuro?

O uso de CRISPR-cas9 em humanos certamente atrairá prós e contras de muitas partes

Não é impossível, no futuro a tecnologia de engenharia genética pode ser a melhor opção no tratamento de doenças como HIV, AIDS, câncer e assim por diante.

Ou mesmo no futuro os pais podem ordenar que os pesquisadores projetem seus filhos de acordo com seus desejos.

Isso é o que Stephen Hawking previu o surgimento de uma raça sobre-humana graças à tecnologia de engenharia genética. Com essa tecnologia, eles são capazes de modificar o DNA para aumentar a inteligência ou habilidades.

Referências:

  • Tecnologia CRISPR-cas9, He Jianku
  • Engenharia Genética por Cientistas Chineses
  • Como funciona a engenharia genética
  • O que é CRISPR-cas9
  • Como o CRISPR projeta nosso DNA?