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Breakthrough: Edição de genes repara mutação em embriões humanos

Em um mundo primeiro, os cientistas usaram a edição genética para reparar com sucesso uma mutação causadora de doença em embriões humanos, o que é uma conquista que marca um grande passo para a prevenção de doenças hereditárias.


Os cientistas usaram CRISPR-Cas9 para reparar uma mutação em embriões humanos.

Em um estudo recentemente publicado na revista Natureza, uma equipe internacional de pesquisadores revelou como eles usaram a edição do gene CRISPR-Cas9 em óvulos recém-fertilizados para reparar um gene MYBPC3 mutado conhecido por causar cardiomiopatia hipertrófica (HCM).

A CMH é uma condição caracterizada pelo espessamento do músculo cardíaco. De acordo com a American Heart Association (AHA), calcula-se que HCM afeta até meio milhão de pessoas nos Estados Unidos, e é uma causa comum de morte súbita cardíaca, particularmente entre os jovens atletas.

Uma mutação hereditária do gene MYBPC3 é responsável por até 30% dos casos familiares de CMH; indivíduos com uma cópia dessa mutação genética têm uma chance de 50% de transmiti-la a seus descendentes.

Nos últimos anos, os cientistas procuraram a edição genética como forma de eliminar as mutações causadoras de doenças. Um tipo de técnica de edição de genes que ganhou impulso é a CRISPR-Cas9, que envolve adicionar, remover ou modificar sequências de DNA para influenciar a função de um gene.

Enquanto CRISPR-Cas9 demonstrou sucesso em modelos animais, tem havido preocupações éticas sobre o seu uso em seres humanos. Em particular, os críticos advertiram que a técnica pode ser explorada para fins não terapêuticos, como a criação de "bebês projetados".

Além disso, há uma preocupação de que, ao usar CRISPR-Cas9 para reparar uma mutação causadora de doença em embriões humanos, outras mutações potencialmente prejudiciais possam ser introduzidas inadvertidamente.

No entanto, cientistas da China, Coréia do Sul e EUA se tornaram os primeiros a reparar com sucesso a mutação do gene MYBPC3 em embriões humanos usando CRISPR-Cas9, sem quaisquer conseqüências não intencionais.

Mutações reparadas em 72 por cento dos embriões

Usando fertilização in vitro, os pesquisadores injetaram espermatozoides recuperados de homens com uma mutação do gene MYBPC3 em ovos recuperados de mulheres saudáveis.

Ao contrário de estudos anteriores, os pesquisadores aplicaram CRISPR-Cas9 aos ovos saudáveis ​​ao mesmo tempo que injetavam o espermatozóide. De acordo com a equipe, esse processo ajuda a reduzir o "mosaicismo", por meio do qual algumas das células mutadas em um embrião são reparadas e outras não.

Os pesquisadores descobriram que a técnica CRISPR-Cas9 editou o DNA na posição correta para 100 por cento dos embriões, e as mutações do gene MYBPC3 foram totalmente reparadas em 42 dos 58 embriões testados, representando uma taxa de sucesso de 72,4 por cento.

"Nossa tecnologia repara com sucesso a mutação genética causadora de doenças, tirando proveito de uma resposta de reparo de DNA única para embriões precoces", diz o co-primeiro autor do estudo Jun Wu, do Instituto Salk de Estudos Biológicos em La Jolla, CA.

Especificamente, os pesquisadores descobriram que a técnica de edição de genes usava o DNA dos óvulos saudáveis ​​como um "molde", que ajudava a identificar a localização das mutações de DNA nos espermatozóides que precisavam ser reparadas.

Em seguida, a equipe usou o sequenciamento do genoma inteiro nos embriões editados para determinar se CRISPR-Cas9 havia induzido ou não mudanças indesejadas no genoma. Os pesquisadores não encontraram tais mudanças.

Em essência, o estudo fornece a primeira evidência de que o CRISPR-Cas9 poderia ser usado para reparar mutações no gene MYBPC3 e prevenir o desenvolvimento de CMH familiar.

"Cada geração em diante levaria este reparo porque nós removemos a variante genética causadora de doenças da linhagem da família", diz o autor sênior do estudo Shoukhrat Mitalipov, Ph.D., da Oregon Health & Science University (OHSU) em Portland. "Usando essa técnica, é possível reduzir a carga dessa doença hereditária na família e, eventualmente, na população humana".

As preocupações éticas permanecem

Este estudo inovador não oferece apenas a esperança de uma cura para HCM, no entanto. Os pesquisadores acreditam que ele representa um grande avanço no uso da edição de genes para uma série de doenças hereditárias.

"Esta pesquisa avança significativamente a compreensão científica dos procedimentos que seriam necessários para garantir a segurança e a eficácia da correção do gene da linhagem germinativa".

Daniel Dorsa, Ph.D., vice-presidente sênior de pesquisa da OHSU

Dito isso, Wu e seus colegas advertem que mais pesquisas são necessárias antes que os ensaios clínicos possam ser conduzidos, e muitas preocupações éticas permanecem.

"A edição gênica ainda está em sua infância, portanto, embora esse esforço preliminar tenha sido considerado seguro e eficaz, é crucial continuarmos com a máxima cautela, prestando a maior atenção às considerações éticas", afirma o coautor do estudo, Juan Carlos Izpisua Belmonte, também do Instituto Salk de Estudos Biológicos.

"As considerações éticas de transferir essa tecnologia para testes clínicos são complexas e merecem envolvimento público significativo antes que possamos responder à questão mais ampla de saber se é do interesse da humanidade alterar os genes humanos para as gerações futuras", acrescenta Dorsa.

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