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“Epigenética CRISPR” edita DNA sem cortá-lo

Descoberta diminuirá riscos de pesquisa

Imagem créditos: Divulgação

Por: AGROLINK -Leonardo Gottems 
Publicado em 12/12/2017 às 11:13h.

Uma equipe do Instituto Salk criou uma forma de Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas (CRISPR)/Cas9 que pode ativar genes alvo sem fazer cortes no DNA. Eliminando a necessidade de cortar fisicamente o DNA poderia amenizar os efeitos colaterais que podem chegar com o CRISPR.

A maior parte dos sistemas CRISPR/Cas9 corrigem genes defeituosos pelo corte de fios de DNA, apagando genes mutantes ou inserindo saudáveis. Mas quebrar o DNA faz ele mais vulnerável a mutações fora de alvo, que podem trazer efeitos colaterais indesejados.

Tentativas prévias de anexar uma forma “morta” de Cas9 a moléculas que ativam genes alvo tiveram pouco sucesso. Enquanto essas combinações podem teoricamente ter como alvo genes específicos sem cortá-los, eles são muito grandes para caber no local de entrega normal do Cas9, um vírus adeno-associado.

A equipe liderada por Juan Carlos Izpisua Belmonte testou o Cas9 e o Cas9 morto com diferentes interruptores de moléculas para encontrar uma combinação que funcionou sem se misturar entre si. O resultado foi um tratamento de duas partes, uma enzima que empacotada em um único vírus, enquanto que os interruptores moleculares e o guia de RNA que foi colocado em outro vírus.

“Os componentes trabalham todos juntos no organismo para influenciar genes endógenos”, disse o co-autor Hsin-Kai (Ken) Liao, um pesquisador do laboratório Izpisua.

Os pesquisadores desenvolveram um sistema para mirar e ativar genes a genes endógenos que potencialmente podem tratar sintomas de lesão renal aguda, diabetes tipo 1 e uma forma de distrofia muscular em modelos de ratos . No caso de diabetes, por exemplo, eles desenharam o sistema para melhorar a expressão dos genes que poderiam criar células de produção de insulinas. O tratamento reduziu o nível de glicose em um modelo de diabetes em ratos.

“Nós ficamos muito empolgados quando vimos os resultados em ratos”, disse o co-autor Fumiyuki Hatanaka. “Nós podemos induzir a ativação do gene e ao mesmo tempo ver mudanças psicológicas”.

Os cientistas estão resolvendo a questão de um CRISPR mais seguro de diferentes ângulos. Alguns, como uma equipe da Universidade da Califórnia em Berkeley e a Universidade da Califórnia em San Francisco, focam em um “botão de desligar” ou uma molécula que limita a atividade do Cas9, uma vez que a edição desejada é completa. Outra equipe de Berkely está testando um veículo de entrega não-viral para CRISPR – nanopartículas de ouro – na esperança de que isso limitaria os efeitos fora de alvo.

Os cientistas do Instituto Broad estão focando na correção de mutações de DNA “interferindo no genoma”. Eles criaram uma forma de CRISPR que edita RNA para provocar mudanças reversíveis no DNA.

Os cientistas do Salk planejam aperfeiçoar o sistema CRISPR para melhorar a especificidade ad aplicá-lo em uma série maior de doenças.