edição nº 12 ano 2017
outros títulos do autor
     
 
veja também
O poder dos limites
Carta aos filhos
Liberdade, que bicho é esse?
Máxima solariana nº11
Genética, uma ciência fascinante

Muito se tem falado dos avanços da genética, vista como culpada ou como solução para nossos males. A ciência que estuda a hereditariedade, ou seja, a transmissão de características através das gerações, teve como marco inicial a publicação, em 1865, dos estudos realizados por um monge beneditino chamado Gregor Mendel. Observando como 7 características de ervilheiras da horta do mosteiro eram passadas através das gerações, Mendel introduziu o conceito da segregação de fatores – os genes. Os conceitos de Mendel ficaram esquecidos por mais de 30 anos, até serem redescobertos e confirmados, de forma independente, por outros 3 botânicos, fazendo parte até hoje da chamada genética clássica.


Nessa época, os estudos iam avançando e, em 1910, Morgan determinou que os cromossomos eram as estruturas responsáveis pela transmissão das características através das gerações. Somente em 1944, Avery, pesquisando a cadeia molecular do ácido desoxirribonucleico (DNA), descobriu que esse era o componente do cromossomo que carregava a informação genética e o principal constituinte dos genes.


Em 1953, Watson, Crick, Wilkins e Franklin demostraram a estrutura de dupla hélice da molécula do DNA, sugerindo um mecanismo de cópia para o material genético. Em 1958, Crick desvendou o processo da produção de proteínas através da informação contida no DNA. Começava, então, mais um desdobramento da genética – a biologia ou genética molecular.


Na década de 1970, o grande avanço veio com a descoberta da tecnologia do DNA recombinante, também conhecida como engenharia genética. A técnica consiste em criar artificialmente moléculas de DNA pela combinação de duas ou mais sequências que normalmente não ocorrem juntas. As aplicações práticas são inúmeras: o DNA recombinante é utilizado na medicina  para desenvolver drogas terapêuticas, proteínas humanas artificiais, hormônios para doenças genéticas, como a vacina da hepatite B e da malária, o fármaco de insulina para diabéticos, imunotoxinas, fatores de crescimento, fatores de coagulação ; na investigação de paternidade; em processos criminais e forenses, entre outros. Na área agrícola, é utilizado na produção de espécies de plantas resistentes a herbicidas, insetos e vírus, para aumentar o valor nutritivo e, também, para atrasar o amadurecimento dos frutos. Na indústria, para a criação de micro-organismos que funcionem mais eficientemente em processos importantes, como na produção de etanol, a partir de material vegetal diverso, e de lixívia de minérios, e no tratamento de esgotos e detritos.


Mas a mais recente ferramenta de edição do genoma que pode transformar e revolucionar o campo da genética é o sistema CRISPR. Isso porque essa técnica permite que cientistas modifiquem genomas com uma precisão nunca antes atingida, com eficiência, flexibilidade e por um baixo custo, se comparada com as técnicas existentes atualmente. Mas o mais interessante disso é que a técnica não foi inventada por cientistas!


CRISPR é na verdade um mecanismo de defesa antigo e natural encontrado em diversas bactérias. Nos anos 1980, cientistas observaram um padrão estranho em alguns genomas bacterianos. Uma sequência de DNA poderia ser repetida diversas vezes, com sequências únicas entre as repetições. Eles chamaram essa configuração estranha de “agrupados de curtas repetições palindrômicas regularmente interespaçadas”, ou CRISPR na sigla em inglês (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Essas sequências únicas entre as repetições eram um enigma até cientistas perceberem que elas eram iguais às do DNA de vírus, que são predadores de bactérias.


CRISPR é uma parte do sistema imunológico bacteriano que mantém partes de vírus perigosos ao redor para poder reconhecê-los e se defender dessas ameaças durante os próximos ataques. A segunda parte desse mecanismo de defesa é um conjunto de enzimas chamadas Cas (proteínas associadas a CRISPR), que podem cortar precisamente o DNA e eliminar vírus invasores.


Até bem recentemente, os cientistas que estudavam esse mecanismo não imaginavam os impactos que essas descobertas poderiam causar às novas aplicações na engenharia dos genomas, mas, em 2012, foi publicado um artigo demostrando que a nova técnica CRISPR iria permitir aos investigadores alterar rapidamente e de modo preciso o DNA de praticamente qualquer organismo, incluindo seres humanos.


Os exemplos das aplicações do sistema CRISPR são inúmeros, incluindo a área clínica, farmacêutica, agrícola e industrial. Alguns exemplos mais recentes: a modificação de genes defeituosos em embriões humanos, evitando uma condição cardíaca hereditária; a edição do código genético do vírus HIV, evitando que o vírus se replique em animais e abrindo a possibilidade para a cura em humanos; injeção de células modificadas para evitar a proliferação de células cancerosas em um paciente com um câncer agressivo de pulmão; reversão da diabetes em camundongos; criação de órgãos humanos em porcos para possível realização de transplantes; edição do RNA (molécula responsável pela transmissão da informação entre o DNA e a produção de proteína nas células) para tratamento de doenças neurológicas e cardíacas; correção da distrofia muscular em camundongos; correção da hemofilia B em camundongos.


Ao mesmo tempo que esses progressos científicos são promissores, causam apreensão, pois teríamos nas mãos ferramentas potentes, capazes de mudar pontos não somente associados a doenças, mas a características físicas, como cor de pele, olhos e cabelos, ou ao desempenho em áreas como esporte e cognição.


Pensando nisso, o FDA, órgão regulador das pesquisas cientificas americanas, publicou em janeiro de 2017 uma lista das pesquisas autorizadas nos Estados Unidos. Esta lista inclui o tratamento de HIV, câncer e doenças raras, controle ou alteração de micro-organismos que causam doenças infecciosas, melhoria do bem-estar de animais produtores de alimentos, e alteração de traços específicos de plantas alimentares e fungos. Dessa forma, a criação de “humanos transgênicos” fica barrada nos EUA, o que acaba servindo de referência ao restante do mundo.


O potencial dos estudos genéticos é enorme e, a meu ver, fascinante, cabe agora a nós, seres humanos, fazer bom uso de tudo isso.

 

 

 


Liliana Manzella

Doutora e pesquisadora em genética.

 
 
Imprimir