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| Jennifer A. Doudna |
TA, 12/09/2022
O CRISPR está mudando o mundo, mas pode fazer mais.
Dois anos atrás, eu estava trabalhando no meu laptop em um saguão de aeroporto em Newark, Nova Jersey, quando olhei para cima e vi um casal andando com seus dois filhos. O menino mais novo caminhou lentamente de muletas, exibindo os sinais reveladores de uma doença hereditária chamada distrofia muscular. Geralmente manifestando-se na infância, a doença rouba constantemente daqueles que a têm a capacidade de andar. Eventualmente, eu sabia, as muletas não seriam mais suficientes.
Meu coração deu uma palpitada. A maioria dos tipos de distrofia muscular se origina de mutações genéticas que enfraquecem proteínas musculares-chave, e eu tinha acabado de chegar de uma reunião onde a cura parecia possível, usando a tecnologia CRISPR para reescrever o DNA de crianças como ele.
Imaginando como a tecnologia que eu ajudei a criar poderia mudar a vida desse garoto, fiquei emocionada. Além da esperança e admiração, eu estava cheia de um senso de urgência feroz para expandir o impacto do CRISPR, para as pessoas ao redor do mundo que mais precisam.
A biotecnologia como a conhecemos hoje atingiu a maioridade na década de 1970, quando o advento de tecnologias para copiar genes individuais e produzir em massa as proteínas que codificam, estimulou uma revolução molecular. Empresas como a Genentech aproveitaram esse novo conhecimento para criar novos medicamentos e controlar melhor a diabetes, o câncer e outras condições debilitantes. Mas antes de meus colegas e eu desenvolvermos a tecnologia para edição do genoma CRISPR, não estávamos totalmente cientes de quão longe o mundo estava de cumprir a promessa da biotecnologia de criar um universo de ferramentas acessíveis para melhorar a saúde humana e nosso meio ambiente.
Em meados dos anos 2000, eu liderava um laboratório de pesquisa na UC Berkeley com um projeto que investigava como os micróbios são capazes de se proteger de infecções virais. Essas defesas dependem de sequências repetidas de DNA, chamadas CRISPR, que estão contidas no genoma de um micróbio e são essencialmente um registro genético de um ataque viral, derivado de um trecho do próprio genoma de um vírus. Com base nesses registros, as bactérias usam o RNA, o primo químico do DNA, para fornecer às proteínas (chamadas “cas”, “proteínas associadas ao CRISPR”) as informações necessárias para encontrar e destruir futuros vírus invasores.
Em uma colaboração de mudança de vida com a cientista francesa Emmanuelle Charpentier, descobrimos como a química desse processo poderia ser aproveitada não para destruir o DNA viral, mas para cortar o genoma com facilidade e precisão sem precedentes em praticamente qualquer célula. Essa descoberta de nicho estimulou toda uma revolução biotecnológica própria. Em células animais e vegetais, cortar o DNA com CRISPR-Cas9 nos permite desligar alguns genes e ligar outros. Uma simples edição do CRISPR pode suprimir o defeito genético responsável pela doença falciforme, proporcionando uma aparente cura para esse grave distúrbio sanguíneo. O CRISPR também tem sido usado para permitir que as células T encontrem e destruam células cancerígenas e para interromper a produção de uma proteína causadora de doenças em pacientes com amiloidose hereditária por transtirretina, uma doença genética que danifica irreversivelmente os nervos e o coração. Uma edição aprovada pela FDA para os genes do gado recria uma pelagem lisa, ocasionalmente encontrada na natureza, que permite que as vacas tolerem temperaturas crescentes; o uso do CRISPR para criar uma variedade de tomate, aprovada para venda no Japão, melhorou suas qualidades nutricionais. Para outras culturas, o CRISPR está sendo usado para aumentar o rendimento, reduzir o uso de pesticidas e água e proteção contra doenças.
Esses avanços – e mais como os que virão em medicina preventiva, diagnóstico, agricultura, biomanufatura e biologia sintética – prometem melhorar a vida de milhões de pessoas. Eles também lançaram empresas e ajudaram as existentes a abrir novos caminhos. Essa economia CRISPR em crescimento foi estimada em US$ 5,2 bilhões em 2020; investidores de risco despejaram mais de US$ 1 bilhão no crescente ecossistema de empresas de edição de genoma apenas em 2021.
Às vezes, quando penso na minha parte nisso tudo, fico superada. Poucos cientistas conseguem experimentar o mesmo que eu. E embora eu esteja imensamente satisfeita com o progresso que aconteceu desde a publicação do nosso primeiro artigo sobre CRISPR-Cas9, há uma década, também sinto uma contínua sensação de urgência: estamos sonhando grande o suficiente? Movendo-se rápido o suficiente? Lembro-me do advento do celular — outra tecnologia inovadora em nossa memória compartilhada. Para aqueles de nós que tiveram a sorte de tê-lo experimentado, a liberação da comunicação de um telefone fixo foi um momento seminal. Mas quem poderia prever que essa tecnologia de nicho e luxo se tornaria tão onipresente a ponto de superar a população humana, criando novas economias e mudando a maneira como vivemos?
O CRISPR pode muito bem estar em um precipício semelhante. Mas para que essa tecnologia seja amplamente adotada, ela precisa de um empurrão, assim como os telefones celulares. Alimentando a proliferação desses dispositivos estava uma série de outras tecnologias e sistemas de infraestrutura – correio de voz, torres de celular e poder de processamento que superava em muito o sistema que guiou o Apollo até a lua. Garantir que o CRISPR atinja todo o seu potencial para aplicações clínicas e além exigirá um nível ainda mais alto de construção intencional com colaboradores diversos e dedicados. Governos, universidades e investidores precisarão fazer investimentos significativos e sustentados em ciência de ponta em laboratórios e empresas de biotecnologia, bem como investimentos em infraestrutura e fabricação para garantir que esse trabalho seja escalável. Com este tipo de esforço concertado e coletivo,
Essas metas ambiciosas devem ser temperadas pelo conhecimento de que as implicações do uso do CRISPR para mudar o código da vida são profundas. Pela primeira vez, os humanos têm a capacidade de alterar a base de quem somos como espécie e como indivíduos. Esse poder pode passar por nossa sociedade para um benefício humano ainda maior, tornando-se um tratamento padrão em consultórios médicos ou uma técnica amplamente adotada para produzir culturas e animais mais adaptados ao nosso mundo em aquecimento. Ao enfrentar um progresso dessa magnitude, o primeiro passo para a adoção deve ser a adesão da sociedade. No cerne da maior parte do medo está o mal-entendido e a desinformação; poucos entendem isso melhor do que os cientistas. Quanto mais ajudamos as pessoas a entender a ciência do CRISPR, mais podemos abrir as mentes para o que é possível quando o implementamos.
A tecnologia poderosa, é claro, vem com o potencial de uso indevido, e os poderes do CRISPR levantam questões importantes. Como garantimos que a edição do genoma seja implantada apenas quando medicamente necessário? Quem determina o que é medicamente necessário significa? Como garantimos que os necessitados tenham acesso quando pessoas ou empresas com dinheiro e energia cortam (passam na frente) a fila? As aplicações clínicas que descrevi até agora dizem respeito a indivíduos, onde a edição do genoma afeta apenas o paciente tratado. Mas a edição do genoma também pode alterar as linhas germinativas – óvulos, espermatozóides ou embriões – para criar mudanças hereditárias que podem ser passadas para as gerações futuras. Algumas aplicações ambientais do CRISPR também podem mudar rapidamente a genética de grandes populações. Essas estratégias podem ajudar a combater a disseminação de espécies invasoras e doenças devastadoras, como a malária, mas sem uma avaliação e governança cuidadosas, também podem representar um risco para ecossistemas inteiros.
Em 2018, três anos depois de eu ter pedido pela primeira vez a interrupção voluntária da edição hereditária da linhagem germinativa em humanos, meninas gêmeas cujos genomas haviam sido alterados para eliminar um gene ligado à suscetibilidade à infecção pelo HIV nasceram na China. O desastre dos “bebês CRISPR” demonstrou por que os cientistas devem trabalhar em estreita colaboração com os reguladores para garantir o uso seguro e ético de uma ferramenta tão poderosa. Sem essas proteções, podemos não apenas prejudicar os seres humanos e nosso meio ambiente, mas também arriscar uma reação social contra as mesmas tecnologias que poderiam preservar e melhorar nossa saúde e tornar nosso planeta mais habitável.
Hoje em dia, grande parte da minha própria energia está focada em garantir que as pessoas e os pacientes que mais se beneficiarão tenham acesso às estratégias e medicamentos climáticos possibilitados por esses esforços e investimentos iniciais. Mas realizar todo o potencial do CRISPR exigirá que muitos mais de nós nos reunamos. Precisaremos de pessoas para pesquisar novas aplicações clínicas, planejar iniciativas ambientais e impor segurança e eficácia para cada ferramenta e terapêutica que chega ao mercado. Também precisaremos de avanços técnicos contínuos, incluindo métodos aprimorados para fornecer essas moléculas às células e garantir a precisão da edição. Cientistas acadêmicos, pesquisadores da indústria, investidores, formuladores de políticas e membros do público têm um papel a desempenhar.
Saber que tudo isso veio de bactérias humildes apenas ressalta a necessidade de pesquisas baseadas na curiosidade que revelarão o próximo avanço. A pesquisa básica pode revolucionar continuamente a ciência como a conhecemos, mas somente se encontrarmos maneiras de manter essa pesquisa em andamento. Se o fizermos, nossa sociedade estará fortemente posicionada para gerar e aproveitar novas descobertas que possam melhorar a condição humana.
Depois que meus colegas e eu percebemos o que descobrimos com o CRISPR, muitas vezes faziamos telefonemas (uns para os outros) tarde da noite para discutir dados e imaginar para onde essa pesquisa estava indo. Imediatamente, começamos a pensar nas muitas maneiras pelas quais o mundo poderia usar essa tecnologia de edição de genoma. Era rapidamente uma lista bem longa, mas olhando para trás agora, não chegamos nem perto de entender as inúmeras direções diferentes que pesquisadores ao redor do mundo tomariam – ou a nova visão do mundo que essa tecnologia inspiraria. Olhando para a próxima década e além, sinto-me tão otimista e impaciente quanto naquele saguão do aeroporto, antecipando o futuro que sei que o CRISPR nos ajudará a construir.
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Fonte:https://www.theatlantic.com/science/archive/2022/09/crispr-cas9-gene-editing-biotechnology/671382/
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