Engenharia genética – A realidade que promete a cura para a síndrome de Down

No final da década de 80 eu estava aprovada para cursar Ciências Biológicas na UFRJ e tudo o que eu queria era fazer o bacharelado em genética para seguir a carreira de engenheira genética, mas isso era muito futurístico e depois eu me encontrei na carreira acadêmica, onde estou muito feliz. Mas o futuro chegou, de verdade! O momento da história da biologia molecular que abriu as portas para aplicações em medicina, agricultura e pesquisa científica aconteceu em 2012, graças ao trabalho pioneiro das cientistas Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna, que foram as responsáveis por descobrir como adaptar o sistema imunológico bacteriano CRISPR para cortar e modificar DNA de maneira direcionada e precisa. A técnica de edição genética é chamada CRISPR-Cas9.

Nas bactérias, CRISPR é um local no DNA (locus) onde a bactéria guarda fragmentos do DNA de um vírus bacteriófago que recentemente a atacou. É como um banco de memórias dos invasores. A bactéria expressa o locus CRISPR, gerando moléculas de RNA que são correspondentes ao DNA dos vírus armazenados. Esses RNAs, chamados de RNAs-guia servem como sensores para identificar invasores futuros. Quando o mesmo tipo de vírus tenta infectar a bactéria novamente, as moléculas de RNA-guia se unem a uma proteína chamada Cas (geralmente, Cas9). Essa combinação forma um complexo que patrulha o DNA da célula. Se o complexo encontrar uma sequência de DNA que corresponda ao RNA-guia (ou seja, o DNA do vírus invasor), a proteína Cas corta o DNA do vírus, neutralizando a ameaça.

Desde o trabalho pioneiro de Charpentier e Doudna, muitos outros trabalhos surgiram e elas ganharam nobel em Química em 2020 e, no mês passado, foi publicado um trabalho muito animador com a promessa da futura cura para a síndrome de Down, ou trissomia do 21. O artigo foi publicado na PNAS Nexus (https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf022) por pesquisadores japoneses. Para essa pesquisa, os cientistas pegaram fibroblastos (células comuns do tecido conjuntivo) de pacientes com síndrome de Down e induziram a sua transformação em células-tronco pluripotentes (iPSCs). Também criaram RNAs-guia que eram complementares ao cromossomo 21 e conseguiram inserir esses RNAS-guia, juntamente com a proteína Cas-9 que é a proteína que vai cortar o DNA alvo, e conseguiram eliminar o cromossomo a mais da síndrome de Down num sistema in vitro. 

Apesar da técnica CRISPR-Cas9 estar revolucionando a biotecnologia e a medicina, permitindo manipulações genéticas precisas e eficientes, a aplicação clínica ainda requer estudos adicionais para garantir a segurança e a eficácia dos procedimentos. Mas, de qualquer forma, a notícia é muito animadora e existem grandes chances de, num futuro breve, podermos intervir tão positivamente na vida desses pacientes.

.Profª. Drª. Adriana Pedrenho

Departamento de Ciências Fisiológicas, UFRRJ

Idealizadora da Nave Química FisiológicLla