Nova tecnologia CRISPR permite desligar genes sem editar código genético

Publicado em um artigo na revista Cell, pesquisadores da UC San Francisco e do Instituto Whitehead nos Estados Unidos descobriram como modificar o CRISPR para conseguir desligar genes, através do epigenoma, sem precisar alterar o código genético. A nova ferramenta foi batizada de "CRISPRoff".

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Antes de explicar a novidade, é necessário explicar o que é CRISPR (em português, sua sigla significa “Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçada”). A ferramenta funciona como uma espécie de tesoura que consegue editar sequências do DNA. Ela procura, corta e separa a parte problemática do DNA, depois a substitui ou deixa os genes se regenerarem sozinhos.

O CRISPR é revolucionário porque pode ajudar a impedir o desenvolvimento de doenças hereditárias, mas também causa preocupações em debates sobre ética e quais seriam os limites da edição com o avanço da tecnologia.

O que é o CRISPRoff?

O CRISPRoff consegue ir além do genoma e alcançar o epigenoma, proteínas e pequenas moléculas que se ligam ao DNA e controlam quando e onde os genes são ligados ou desligados. A única coisa que pode fazê-lo ligar novamente é a ferramenta complementar CRISPRon, que também faz parte da pesquisa do grupo.

O epigenoma desempenha um papel central em doenças, desde infecções virais até câncer. A nova tecnologia pode revolucionar a medicina e futuras terapias epigenéticas, ainda mais que ela não precisa remover nenhuma parte do DNA e, portanto, é mais segura que a terapia CRISPR convencional.

"Embora as terapias genéticas e celulares sejam o futuro da medicina, existem preocupações de segurança em relação à mudança permanente do genoma, razão pela qual estamos tentando encontrar outras maneiras de usar o CRISPR para tratar doenças", disse Luke Gilbert, coautor do novo artigo.

Como funciona o CRISPRoff?

O alvo do CRISPRoff é a metilação do DNA, uma das partes moleculares do epigenoma, que já ocorre naturalmente nas células de mamíferos. Quando o DNA é metilado, uma pequena etiqueta química chamada de metil é afixada ao DNA, silenciando os genes próximos.

Com a tecnologia CRISPRoff, os cientistas conseguem controlar o processo e, portanto, desligar qualquer gene sem alterar o código genético. Já o CRISPRon consegue reverter o processo ao remover as marcas da metilação feitas pelo seu colega off.

"Agora temos uma ferramenta simples que pode silenciar a grande maioria dos genes", disse Jonathan Weissman, coautor da publicação. "Podemos fazer isso para vários genes ao mesmo tempo, sem qualquer dano ao DNA e de uma forma que pode ser revertida. É uma ótima ferramenta para controlar a expressão gênica."

Genes podem ser desligados por centenas de gerações

O epigenoma, editado ou não, pode ser herdado. Portanto, quando o CRISPRoff silencia um gene, ele permanece desligado nos descendentes da célula à medida que se divide, por até 450 gerações. Até células-tronco em desenvolvimento, que passam por uma reconfiguração do epigenoma, tiveram o mesmo resultado.

As descobertas até agora sugerem que o CRISPRoff só precisa ser usado uma vez para ter efeitos duradouros. No tratamento de doenças genéticas raras e certas formas de câncer, que são causados pela atividade de uma única cópia genética danificada, a tecnologia pode acabar eliminando elas por completo.

Os pesquisadores acreditam que mais trabalho será necessário para descobrir todo o potencial do CRISPRoff, que soa extremamente promissor. Resta esperar para ver qual será o futuro da medicina e da edição genética.