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Novo editor genético pode consertar quase 90% das doenças genéticas humanas conhecidas


Hoje o mais popular editor genético, sem sombra de dúvidas, é o CRISPR-Cas9 (1), o qual têm sido crucial nas mais variadas áreas de pesquisa envolvendo genética, incluindo no desenvolvimento de revolucionárias estratégias de tratamento baseadas em terapia genética (2). No entanto, o CRISPR-Cas9 é ainda substancialmente limitado e tendencioso a erros de edição (cortar o gene errado, por exemplo). Existem outros editores mais eficientes, porém mais custosos e complexos, e pouco acessíveis a diversos cientistas ao redor do mundo. Nesse sentido, agora, pesquisadores anunciaram uma alternativa ao Cas9, acessível e muito mais eficiente do que quaisquer outros editores.

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Descrito esta semana em um estudo publicado na Nature (3), o novo editor genético é uma versão otimizada do CRISPR. A maioria dos sistemas CRISPR dependem de um complexo molecular que acopla um RNA guia - o qual se anexa a uma localização específica no genoma - com uma enzima, chamada de Cas9, esta a qual corta ambas as cadeias de DNA. Durante os esforços da célula em reconectar o DNA, seu maquinário de reparação pode introduzir ou deletar nucleotídeos. Essa é uma forma de defesa de bactérias contra vírus atacantes, e é da onde a tecnologia foi primeiro obtida. Nesse sentido, os pesquisadores podem se aproveitar do processo de reparo para derrubar genes que, por exemplo, causam doenças. Eles também podem usar o processo ineficiente de reparo para adicionar sequências de DNA via recombinação, até mesmo genes inteiros. Mas essa estratégia de edição deixa aberta a porta de riscos para a introdução de material genético indesejado, mutações e deleções erradas.

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O novo editor genético desenvolvido une o CRISPR com um Cas9 modificado fusionado com uma enzima transcriptase reversa (usada por retrovírus para introduzir seu material genético no DNA da célula hospedeira). O sistema, chamado de 'prime editing', é capaz de direcionar a edição em células humanas de forma precisa, eficiente e altamente versátil, e ainda possui o potencial de corrigir acima de 89% das mais de 75 mil doenças associadas com variantes genéticas listadas na ClinVar, um banco de dados públicos construído pelos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA.

O sistema de prime editing usa uma cadeira do DNA alvo para inicializar ('prime') o sentido de 'escrita' da informação geneticamente editada no genoma. Um novo tipo de RNA guia desenvolvido, chamado de pegRNA, direciona o editor prime para o seu local alvo, onde um Cas9 modificado corta uma cadeia do DNA. O pegRNA também contém nucleotídeos (ou letras) adicionais de RNA (A, G, C e U) codificando a nova sequência editada. Para transferir essa informação, o elemento da transcriptase reversa lê a extensão de RNA e escreve as letras correspondentes ao DNA (A, G, C e T) no local alvo.



No estudo publicado na Nature, os pesquisadores também demonstraram a capacidade de edição do prime editing, corrigindo precisamente variantes genéticas que causam anemia falciforme, algo que requer a conversão de um nucleotídeo T (timina) específico para A (adenina) no gene HBB, e a doença de Tay Sachs, requerendo nesse último caso a remoção de quatro letras no gene HEXA.

Além disso, os pesquisadores também reportaram uma variedade de tipos de edição genética realizados com sucesso em células humanas (>175 edições em quatro linhagens celulares) e neurônios primários de ratos, incluindo todos os 12 possíveis modos de substituir uma letra de DNA por outra, inserções de novos segmentos de DNA de até 44 letras de DNA, deleções precisas de até 80 letras de DNA, e modificações combinando esses diferentes tipos de edições. Isso sem contar que o prime editing mostrou ser capaz de executar edições em locais no genoma de difícil acesso com os editores tradicionais.

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Segundo os pesquisadores que desenvolveram o novo editor, nenhuma outra tecnologia de edição genética em mamíferos oferece o mesmo nível de versatilidade e de precisão, e com tão poucos subprodutos. Somando-se a isso, os pesquisadores estão disponibilizando gratuitamente a tecnologia para a comunidade acadêmica. Para os grupos e instituições de pesquisa não-comerciais, nenhuma licença será requerida.


(3) Publicação do estudo: Nature

Referência adicional: Nature (Blog)

Novo editor genético pode consertar quase 90% das doenças genéticas humanas conhecidas Novo editor genético pode consertar quase 90% das doenças genéticas humanas conhecidas Reviewed by Saber Atualizado on outubro 26, 2019 Rating: 5

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