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NOVA ESTRATÉGIA DE EDIÇÃO GÊNICA PARA CORRIGIR MUTAÇÕES: Muito Além da CRISPR/CAS9

NOVA ESTRATÉGIA DE EDIÇÃO GÊNICA PARA CORRIGIR MUTAÇÕES: Muito Além da CRISPR/CAS9

Edição Vol. 4, N. 3, 13 de Dezembro de 2016

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2016.12.13.004

Muito além da CRISPR/CAS9, uma técnica de edição gênica que está mudando a forma de se corrigir erros inatos e produzir animais transgênicos. Será possível uma nova revolução na geração de mutantes X?

Em outra edição do Nanocell News descrevemos uma técnica de edição gênica que pode ser aplicada in vivo (CRISPR: A TÉCNICA DE ENGENHARIA GENÉTICA QUE PODE MUDAR O MUNDO!), com certas necessidades especiais, como tratar as células do indivíduo em cultura e, depois, transfundi-las para seu sangue. Agora, é outra história. 

Usando uma nova estratégia de edição de genes, pesquisadores da Universidade de Yale podem corrigir mutações que causam talassemia, uma forma de anemia (Figura 1). Sua técnica de edição gênica forneceu correções às mutações e aliviou a doença em camundongos (1). A descoberta pode levar a estudos para uma terapia gênica semelhante para tratar pessoas com distúrbios sanguíneos hereditários.

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Figura 1: À esquerda, células do sangue, hemácias, disformes, devido à talassemia. À direita, as células foram corrigidas com a nova técnica de edição gênica (1).

Técnicas de edição de genes têm potencial para tratar distúrbios sanguíneos que ocorrem em famílias, como a talassemia e a anemia falciforme, mas sua aplicação tem sido amplamente limitada a células em laboratório e não a animais vivos. Para alcançar a edição de genes em camundongos com talassemia, o professor de radiologia terapêutica e de genética Dr. Peter M. Glazer e seus colaboradores, desenvolveram uma abordagem alternativa usando uma nova combinação de nanopartículas, pedaços de DNA sintético e uma simples injeção Intra Venosa (1).

A equipe de pesquisa interdisciplinar identificou uma proteína derivada da medula óssea que tem a capacidade de ativar as células-tronco – as células que são mais responsivas à edição gênica. Eles combinaram a proteína com moléculas sintéticas, conhecidas como PNAs (Synthetic Polyamide Nucleic Acids, ou Ácidos Nucleicos de Poliamida Sintético), que imitam o DNA e se ligam ao gene alvo para formar uma tripla hélice. Isso desencadeia os processos de reparação ou correção da própria célula para corrigir a mutação causadora da doença.

A equipe então utilizou nanopartículas, desenvolvidas no laboratório do Dr. Mark Saltzman, professor de engenharia biomédica, para transportar os PNAs para a mutação alvo em camundongos. O passo final foi usar uma injeção IV para entregar o pacote de edição de genes.

Os pesquisadores descobriram que a técnica corrigiu a mutação em tal grau que os camundongos já não tinham sintomas de talassemia. Após 140 dias, eles testaram os níveis de hemoglobina nos animais e os consideraram normais (1).

O resultado fundamental aqui é que com as nanopartículas contendo PNAs, juntamente com o DNA modelo e corrigido, uma simples injeção IV de moléculas, se conseguiu bastante edição dos genes para efetivamente curar a anemia em camundongos que tinham talassemia.

Além disso, como a equipe de pesquisadores usou pedaços minúsculos de DNA que foram produzidos quimicamente, esta técnica evitou o tipo de resultados não intencionais que outras técnicas, como a CRISPR, podem causar quando alteram o genoma. Os efeitos fora do alvo foram extremamente baixos (1).

Se a estratégia se mostrar eficaz em estudos clínicos, poderia levar ao desenvolvimento de terapia genética para pessoas com talassemia, e potencialmente doença falciforme e outras doenças hereditárias do sangue. Podemos obter células corrigidas suficientes que os indivíduos não mais serão anêmicos. Poder-se-ia conseguir uma cura sintomática.

Fonte: Ziba Kashef, Universidade de Yale

Referências

1.Bahal R, Ali McNeer N, Quijano E, Liu Y, Sulkowski P, Turchick A, et al. In vivo correction of anaemia in beta-thalassemic mice by gammaPNA-mediated gene editing with nanoparticle delivery. Nature communications. 2016;7:13304.

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