Michael J. Ermath/Administração de Medicamentos e Alimentação dos EUA
Michael J. Ermath/Administração de Medicamentos e Alimentação dos EUA

Ferramentas para edição de genoma podem combater infecções

O desenvolvimento desses tratamentos poderia permitir que cientistas controlassem o poder dos micróbios residentes no organismo humano para prevenir doenças

 Knvul Sheikh, The New York Times

16 de novembro de 2019 | 06h00

Há dezenas de anos, se uma pessoa sofre de uma infecção no sinus ou de gripe estomacal, teria de tomar um antibiótico de amplo espectro, capaz de combater vários tipos de bactérias. Medicamentos antivirais tratam de doenças causadas por vírus mais ou menos do mesmo modo, impedindo o patógeno de se reproduzir e proliferar.

Mas os microrganismos evoluem rapidamente. Atualmente, há um número cada vez maior de bactérias resistentes aos antibióticos. Anualmente, 700 mil pessoas em todo o mundo morrem destas infecções, e, segundo a ONU, o número poderá chegar a 10 milhões até 2050.

Cientistas estão recorrendo ao Crispr, a ferramenta de edição de genes que tem sido utilizada para tarefas como  a alteração dos mosquitos para que não possam espalhar a malária. Agora, os pesquisadores o utilizam para lançar mão de um mecanismo da bactéria contra ela mesma, ou contra os vírus que infectam as células. “O Crispr é o próximo passo na terapia antimicrobiana”, afirmou David Edgell, biólogo da Western University em Londres, Ontario, e principal autor de um estudo divulgado na edição de outubro da Nature Communications.

O Crispr é uma região especializada do DNA que cria uma espécie de tesouras genéticas – enzimas que permitem que a célula edite com precisão outro DNA ou sua molécula irmã, o RNA. Crispr é a abreviação de “clustered regularly interspected short palindromic repeats” ou  repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente inter-espaçadas. Ela foi descoberta inicialmente nas bactérias.

Quando um vírus ataca, a bactéria armazena pequenos pedaços do genoma viral. Isto o ajuda a reconhecer as infecções virais quando estas voltam a ocorrer. Então, usando enzimas associados ao Crispr, ele pode desarmar o vírus e impedir que se espalhe.

Edgell e os seus colegas usaram com sucesso uma enzima associada ao Crispr chamada Cas9 para eliminar uma espécie de Salmonela. Programando o Cas9 para que ele veja a bactéria como o inimigo, os pesquisadores conseguiram forçar a salmonela a fazer cortes letais em seu próprio genoma.

A equipe começou com um plasmídeo conjugado – um pequeno bloco de material genético que pode se replicar e pode ser passado de uma bactéria para a outra. Os cientistas acrescentaram as instruções em código para as enzimas Crispr que atacariam o DNA da Salmonela. O plasmídeo então foi introduzido na bactéria E. coli.

O biólogo calculou que a maioria dos tipos de E. coli faz parte de um microbioma intestinal saudável, e já estariam presentes se uma pessoa ingerisse Salmonela. A enzimai poderia transferir o plasmídeo para a Salmonela, onde o sistema Crispr seria ativado, destruindo a bactéria ruim. Os pesquisadores observaram isto em uma placa de Petri: o sistema Crispr acabou com quase toda a Salmonela, deixando a E.coli intacta.

O desenvolvimento de tratamentos baseados no Crispr poderia permitir que os cientistas controlassem o poder dos micróbios residentes  no organismo humano para prevenir doenças. Os antibióticos convencionais não distinguem entre bactérias boas e ruins, e erradicam tudo indiscriminadamente.

“Um importante benefício do Crispr está no fato de  que pode ser  programado para matar somente bactérias patogênicas especificas e deixar os nossos outros micróbios saudáveis”, explicou Luciano Marraffini, microbiólogo da Rockefeller University em Nova York.

Em lugar de fazer com que o Crispr mate vírus que infectam as bactérias, como ocorre na natureza, os cientistas o programam para cortar os vírus que infectam o ser humano.

Redução viral

Em um estudo publicado na edição de outubro de Molecular Cell, cientistas do Broad Instituto, nos arredores de Boston, demonstraram que outra enzima Crispr, a Cas13, pode ser programada para matar três tipos diferentes de vírus do RNA de uma única cepa que infectam as células humanas: a influenza A, a coriomeningite linfocitária a estomatite vesicular. Os pesquisadores constataram que, em 24 horas, houve uma redução do RNA viral de até 40 vezes.

Se os pesquisadores puderem projetar uma tecnologia Crispr contra três vírus humanos relativamente fracos, poderão modificá-lo para tratar de maneira mais letal também as infecções virais.

Cameron Myhrvold, pesquisador que faz o seu doutorado no Broad, afirmou: “Se um vírus evolui e sofre mutações, poderemos simplesmente mudar o sistema do Crispr para acompanhar tudo o que o vírus fizer”. / TRADUÇÃO DE ANNA CAPOVILLA

Encontrou algum erro? Entre em contato

Comentários

Os comentários são exclusivos para assinantes do Estadão.

O Estadão deixou de dar suporte ao Internet Explorer 9 ou anterior. Clique aqui e saiba mais.