Quando pesquisadores descobriram que sistemas imunológicos bacterianos poderiam ser dominados para alterar seletivamente o DNA em seres vivos, surgiu a tecnologia de edição genética CRISPR. No entanto, ela é limitada às fronteiras da parede celular – até agora.

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O CRISPR permite que cientistas cortem e colem pequenos pedaços de DNA, trocando até mesmo letras únicas da molécula para corrigir mutações genéticas causadoras de doenças. Todo esse processo de cortar e colar acontece dentro das células.

Um estudo publicado nesta quinta-feira (19) no CRISPR Journal mostra como cientistas do Sistema de Saúde Christiana, do Instituto de Edição Genética, em Delaware, libertou o CRISPR das paredes celulares.

Eles foram capazes de realizar múltiplas mudanças no código genético ao extrair o DNA de células humanas e colocá-las em um tubo de ensaio, onde uma proteína chamada Cpf1 penetrou o DNA e abriu caminho para o CRISPR realizar edições.

Mas por que faríamos isso? Ferramentas anteriores do CRISPR limitavam a edição genética a pequenos pedaços do DNA dentro de um único gene. Extrair o DNA da célula poderia permitir mais edições de uma única vez.

No curto prazo, dizem os autores da pesquisa, isso poderia ter um grande potencial no diagnóstico do câncer, replicando as mesmas mutações genéticas encontradas no tumor de um indivíduo com câncer e identificando exatamente qual tipo de câncer esse paciente tem, com o objetivo de desenvolver um tratamento altamente direcionado. Os cientistas já estão trabalhando na comercialização dessa ferramenta de diagnóstico.

Além disso, a nova técnica poderia pavimentar o caminho para novas tecnologias de edição genética que permitem a remoção e substituição de genes defeituosos, e não apenas pequenos trechos do DNA. Isso poderia expandir bastante a utilidade do CRISPR.

Neste momento, embora a tecnologia tenha mostrado um grande potencial para curar doenças como anemia falciforme – que é causada pela mutação de uma única letra do DNA – doenças mais complexas parecem fora do alcance. Essa nova tecnologia poderia mudar isso no futuro.

Mas o avanço também diz respeito à amplitude das tecnologias do CRISPR que chegaram aos laboratórios no ano passado. A nova ferramenta se baseia em uma enzima conhecida como Cpf1, em vez da Cas9, que é a enzima que tipicamente se pareia com o sistema do CRISPR para cortar o DNA.

Descobertas de novas enzimas para o CRISPR ajudaram a criar todo um novo potencial de usos para a tecnologia. Por exemplo, enquanto a Cas9 resulta em cortes cegos ao chegar no DNA, a Cpf1 tem cortes bem definidos que a tornam melhor para a remoção de grandes pedaços do código genético.

A habilidade de editar o DNA fora da célula, dizem os pesquisadores, também poderia revelar mais coisas sobre o mistério sobre como o CRISPR funcionaria para modificar o genoma.

Recentemente, o trabalho com diferentes enzimas levaram a novos avanços, incluindo a edição do epigenoma em vez de mudanças no DNA em si. Outro avanço foi a utilização do CRISPR para diagnosticar doenças.

Tais estudos mostram o poder e o potencial do CRISPR — não apenas como uma ferramenta para alterar o genoma, mas como uma ferramenta multifuncional com usos que ainda nem imaginamos.

Imagem do topo: Nicholas Petrelli, diretor do Instituo de Edição Genética e autor do estudo. Crédito: The Gene Editing Institute