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Entenda CRISPR-Cas: técnica da engenharia genética para alterar o DNA dos seres vivos

por Rafael Panteri | 24/09/2020

A técnica é promissora para diversos campos da ciência, como desde a luta contra o HIV até a produção de biocombustíveis.

As características herdadas geneticamente (dos nosso avós para nossos pais, dos nosso pais para nós, e assim por diante) são de responsabilidade dos genes. Cada um desses genes é composto por uma sequência específica de DNA, e representa um código (como se fossem “instruções”) para produzir uma proteína que desempenha uma função específica no corpo do ser vivo – seja determinar a cor dos olhos, decidir como serão nossos fios de cabelo ou até se temos predisposição a alguma doença. Uma célula usa os genes seletivamente, ou seja, pode ligar (ou ativar) os genes que precisa no momento certo e desligar outros quando não precisa.

Cientistas trabalham, hoje, com manipulação genética – um processo de modificação nos genes de um organismo, geralmente fora do seu processo normal de reprodução. Essas pesquisas buscam tratar doenças hereditárias e células defeituosas ou encontrar fontes de energia não poluentes. Dentre as diversas técnicas estudadas atualmente, a CRISPR-Cas é a que mais se destaca.

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imagem genérica de DNA representando genes

A tecnologia de CRISPR-Cas revolucionou indubitavelmente a edição do genoma, atingindo um nível de rapidez e eficiência nunca antes visto nessa área. Atualmente, laboratórios do mundo inteiro utilizam essa técnica da engenharia genética. Mas o que realmente é a CRISPR-Cas?

CRISPR-Cas

A CRISPR-Cas é, na verdade, um mecanismo de defesa de bactérias. Para se proteger de vírus predadores, algumas bactérias possuem sequências de DNA que se repetem. Após reconhecer a presença do invasor, essas sequências únicas se combinam com o vírus e uma enzima chamada “Cas” pode cortar precisamente o DNA e eliminá-lo. Essa parte do sistema imunológico bacteriano mantém pedaços dos vírus perigosos ao redor para poder reconhecer e se defender dessas ameaças durante os próximos ataques.

Conhecendo esse processo, basta aos biólogos fornecer à Cas a sequência correta, chamada de RNA guia. Assim, é possível cortar pedaços DNA no genoma como for desejado. Atualmente, os testes são realizados em poucos organismos como ratos, camundongos e moscas. Mas segundo a teoria, esse mecanismo é factível em qualquer ser vivo, inclusive humanos.

Para Caixia Gao, cientista da Academia de Ciências Agrícolas da China, essa tecnologia é revolucionária porque permite editar o genoma de plantas e animais de forma muito mais rápida, econômica e eficiente do que técnicas anteriores. Além disso, “a aceitação pela comunidade internacional deve ser maior, visto que a CRISPR-Cas não trabalha com a mistura genética. Em alguns casos, ela até pode envolver transgenia se forem usados genes de espécies diferentes, mas na maior parte das pesquisas não é isso que ocorre.”

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Caixia Gao - cientista da Academia de Ciências Agrícolas da China, em congresso falando sobre a CRISPR-Cas
Caixia Gao – cientista da Academia de Ciências Agrícolas da China. Imagem da Internet

A CRISPR-Cas é promissora na luta contra o HIV, destruição de células cancerígenas, produção de biocombustíveis, entre outros. Ainda é uma técnica muito recente, mas que terá inúmeras aplicações no futuro. Os biólogos estão confiantes com o cenário da engenharia genética.

Referências: Embrapa; Profissão Biotec; Gizmodo; Oncoguia.

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Rafael Panteri

Estudante de Engenharia Elétrica no Instituto Mauá de Tecnologia. Parte da graduação em Shibaura Institute of Technology - Japão.