Edição genética - O que é e para o que ela serve?

O que é edição genética?

Da mesma forma que a edição de um texto é capaz de produzir mudanças nele, a “edição" genética é capaz de fazer modificações no material genético de um organismo, anteriormente programado apenas pela natureza. Ela envolve técnicas que permitem a alteração controlada do DNA de um organismo para alcançar características genéticas específicas ou corrigir eventuais mutações genéticas.

Essas técnicas vêm sendo desenvolvidas desde a década de 1990, a partir da codificação do genoma humano, e configuram uma verdadeira revolução no campo da biotecnologia. O procedimento é capaz de “deletar” trechos específicos do DNA e inserir novos genes no local, tanto em células germinativas¹ quanto somáticas. No caso dos óvulos e espermatozoides², as alterações introduzidas podem se tornar permanentes, sendo transmitidas aos descendentes. No caso das células somáticas³, suas modificações afetam apenas o ser em causa e não são hereditárias.

Em que consiste a edição genética?

A técnica mais conhecida e amplamente utilizada para a edição genética é a tecnologia CRISPR, um acrônimo da expressão em inglês Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, que significa “repetições palindrômicas curtas agrupadas regularmente interespaçadas”. Ela é uma técnica moderna e revolucionária de edição genética de diversos organismos viventes, incluindo plantas e animais.

Ela utiliza uma enzima⁴ chamada Cas9, que atua como uma tesoura molecular que “corta” o DNA em locais específicos e permite a edição precisa de genes, introduzindo alterações desejadas no processo programado naturalmente. Isso possibilita a inserção, exclusão ou substituição de genes capazes de introduzir ou modificar características genéticas de forma precisa e planejada.

Ela é assim conhecida desde os anos 80, embora sua função exata só tenha sido descoberta na década de 2010, quando se tornou possível decifrar as sequências repetitivas presentes no DNA de algumas bactérias. Em 2015, pesquisadores chineses realizaram estudos inovadores sobre o assunto, versando sobre o experimento de edição genética de embriões humanos para corrigir mutação⁵ no gene HBB, codificador da proteína beta-globina, relacionada à doença beta-talassemia⁶. Em 2017, experimento conduzido na Universidade de Saúde⁷ e Ciência do Oregon (EUA) buscou corrigir mutação⁵ no gene MYBPC3 em embriões humanos, conhecidos por causar cardiomiopatia hipertrófica.

Veja sobre "Genética - conceitos básicos", "Cariótipo fetal" e "Aconselhamento genético".

Como se realiza a edição genética?

No que se refere a infecções⁸ virais das bactérias, material em que a técnica foi descoberta, o CRISPR funciona como uma espécie de “memória imunológica” que armazena a impressão digital molecular dos vírus⁹ no DNA nas bactérias. Dessa forma, infecções⁸ novas que apresentam sequências idênticas a alguma dessas “memórias” podem ser detectadas e neutralizadas, resultando na imunização¹⁰ destas células¹¹.

Assim, os cientistas descobriram que essa região atua como um sistema de defesa em que pedaços de DNA dos vírus⁹ invasores são inseridos entre as repetições de nucleotídeos que podem ser reconhecidos e combatidos em caso de uma nova infecção¹². A partir desses conhecimentos, pode ser criada a ideia de uma edição genética.

De uma forma muito simplificada, alguns passos básicos para isso implicam em identificar o gene específico que se deseja modificar e desativá-lo ou introduzir novos genes. A proteína Cas9 será guiada ao local que se pretende editar. Isso pode ser feito através de várias técnicas, como injeção¹³ direta nas células¹¹, uso de vetores virais ou outras formas de entrega. Uma vez no local, ela atuará como uma "tesoura molecular", cortando o DNA na posição desejada e permitindo a reposição do material desejado. A nova sequência de DNA inserida resulta na produção de uma proteína modificada ou na ativação/inativação de um gene específico.

Quais são as aplicações da edição genética?

O desenvolvimento de técnicas de edição genética abre caminho para a modificação do genoma em toda sorte de seres vivos. A edição genética tem uma ampla gama de aplicações potenciais, desde a correção de doenças até a modificação de características de plantas e animais para atender a objetivos específicos. Poderiam ser também usadas para personalizar características humanas para fins extra terapêuticos de melhoramento.

Na biologia, a técnica é capaz de reproduzir plantas modificadas, mais bem-adaptadas ao meio ambiente e livres de algumas pragas. Na tecnologia animal, é capaz de criar rebanhos mais resistentes a doenças típicas. Em ecologia, é capaz de controlar e combater doenças transmitidas por insetos.

Na medicina, permite corrigir genes defeituosos relacionados a doenças genéticas. Entre os benefícios da edição para o tratamento de doenças está o aperfeiçoamento de terapias genéticas e celulares. As áreas que mais se valeriam dos avanços, seriam: infectologia; oncologia; hematologia; hepatologia; neurologia; dermatologia; oftalmologia; pneumologia e transplante de órgãos.

Além disso, a edição genética permite criar linhagens de animais modificados para uso em pesquisas biomédicas de base.

No entanto, o uso da edição genética também levanta questões éticas e preocupações sobre o seu potencial para ser usada de maneiras não éticas, como na criação de seres humanos geneticamente modificados com características aprimoradas. É uma área de pesquisa em rápido desenvolvimento que levanta problemas científicos e éticos, que continua a evoluir à medida que os cientistas exploram novas possibilidades.

Ao intervir sobre o DNA de seres vivos, a edição genética adquire a capacidade de produzir efeitos em escala macro ambiental. Por meio dela, organismos geneticamente modificados poderiam ser lançados na natureza a fim de disseminar determinada variante genética, prevalecendo sobre os espécimes anteriormente presentes no meio. Por fim, a edição genética pode ter o poder de não somente tratar doenças, mas potencializar capacidades humanas, como cognição¹⁴, performance física e longevidade.