Edição do genoma | Lista de produtos e projetos de investigação

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A edição do genoma é uma ferramenta tecnológica com potencial para solucionar problemas e responder a necessidades diversas nas áreas da agricultura, indústria e saúde. Não é de estranhar, por isso, que por todo o mundo os investigadores estejam a usar esta tecnologia para desenvolver múltiplos projetos e produtos biotecnológicos.

Existem mais de 200 produtos e projetos de investigação relacionados com edição do genoma e
outras novas tecnologias genómicas (NGT-New Genomics Technologies). Saiba
quais, nesta lista compilada pela EuropaBio, o maior grupo de indústrias de biotecnologia da Europa.

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CRISPR | Investigadores estão a desenvolver alfaces resistentes ao calor

Na Califórnia, o calor é uma ameaça constante à produção de alfaces. E com o aumento da temperatura global devido às alterações climáticas, a situação tende a piorar. No entanto, uma variedade de alface selvagem encontrada há 40 anos nas proximidades de um posto de gasolina está a alimentar as esperanças dos produtores de alface deste Estado norte-americano, porque pode ser a chave para desenvolver plantas resistentes às temperaturas altas.  

Ao passar por um terreno baldio ao lado de um posto de gasolina, no Estado da Califórnia, nos Estados Unidos, uma investigadora da Universidade da Califórnia, reparou numa variedade de alface selvagem que crescia fresca e viçosa, apesar do calor tórrido que se fazia sentir. Esta descoberta foi há 40 anos. Hoje, os investigadores da UC Davis estão a usar técnicas avançadas de melhoramento de plantas para desenvolver variedades de alface com a mesma tolerância ao calor que a variedade selvagem encontrada na década de 1980.

Saiba mais neste vídeo da Associação Americana de Comércio de sementes e da Crop Life International.

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Edição de genomas | Conceitos básicos para entender a tecnologia CRISPR  

Guia CRISPR AntamaPara que o comum dos cidadãos perceba melhor o que é a tecnologia CRISPR, a Fundación Antama publicou um guia que explica tudo: como e quem a descobriu, como funciona, que diferenças existem entre CRISPR-Cas e o CRISPR-Cas9, em que situações poderia ser aplicada e em quais se aplica atualmente, que potencialidades apresenta na solução de muitos problemas nas áreas da produção de alimentos e da medicina e o que a distingue dos OGM.

Tem-se falado de edição de genomas em todo o lado: nos media, nas redes sociais, em webinars, mas, na realidade, quantos, fora da investigação científica nesta área, sabem o que é por exemplo o CRISPR, uma das ferramentas de edição de DNA? Muitos confundem-na com a tecnologia utilizada nos OGM-Organismos Geneticamente Modificados, pensando tratar-se da mesma coisa.

No guia sobre “La nueva revolution de la edición génica: CRISPR”, saiba tudo sobre uma poderosa técnica de edição genética que permite cortar o ADN num sitio específico e editá-lo e, corrigindo um determinado problema. Ao editar ou corrigir uma região do genoma de qualquer célula com grande precisão e exatidão, a tecnologia CRISPR tornou-se numa verdadeira revolução no campo da edição de genes, tendo sido aplicada pela primeira vez em 2012. Desde então, o número de novas aplicações não parou de crescer.

Faça aqui o download do guia.

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#ANTAMALive | Transmissão em direto sobre “CRISPR na luta contra o coronavírus”

A Fundação espanhola Antama criou o  #AntamaLIVE, uma transmissão virtual de eventos em direto, onde os investigadores analisam a utilização de tecnologias de edição do genoma como o CRISPR na luta contra vários vírus, entre os quais o da hepatite e o do novo coronavírus, os Organismos Geneticamente Modificados (OGM) que consumimos todos os dias e não sabemos, e a segurança alimentar em tempos de pandemia. Não perca. É hoje, às 17H30.

Com duração aproximada de uma hora de transmissão, o #AntamaLIVE de hoje, com início às 18h30, é dedicado ao tema “’CRISPR na luta contra o conoravírus” e contará com a  participação de José Antonio López Guerrero, investigador e professor titular de microbiologia da Universidade Autónoma de Madrid, e de Lluís Montoliu, investigador no CNB- Centro Nacional de Biotecnologia|Biologia Molecular e Celular, em Barcelona.

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COVID-19| O que tem a sociedade a aprender com os agricultores?

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Créditos da imagem: Vida Rural

Por António Lopes Dias, engenheiro agrónomo e director executivo da ANIPLA

Numa altura em que uma pandemia assolou os nossos dias e tomou conta de todas as nossas preocupações, a alimentação é uma das questões que mais nos inquieta: conseguiremos alimentar-nos devidamente? Haverá o que comer para todos? Teremos acesso aos alimentos desejados? Mais do que isso: o que comemos, é seguro?

Mas em tempos de COVID-19, em que todos, sob múltiplas formas, somos afectados, terá a sociedade consciência que esta é uma realidade constante para os agricultores? O que pode a sociedade aprender com uma das profissões que nunca pára? Segurança, protecção, ciência, investigação e tecnologia são conceitos base na produção alimentar com os quais os agricultores convivem 365 dias por ano. Declarado o Estado de Emergência a sociedade obriga-se a uma pausa, a um desacelerar forçado, mas a natureza não. A natureza está lá e nunca pára. A mesma que todos os anos confronta os agricultores com pragas, doenças e infestantes com efeitos potencialmente devastadores para a generalidade das culturas, e que se não forem tratadas, põem em causa a existência de alimentos à nossa mesa.

Porque quando olhamos para o fenómeno de propagação de um vírus na população e para a velocidade de destruição de culturas, provocada pela entrada inusitada de pragas e doenças no sistema agrícola, não falamos de universos assim tão distantes. Da mesma forma que não falamos línguas distintas quando percebemos que a única forma de combater este flagelo é através do recurso à ciência. Quando falamos de segurança alimentar, falamos da quantidade de movimentos globais que são feitos todos os dias e que nos fazem chegar, de todas as partes do mundo, infestações que só a ciência consegue prevenir ou combater.

As pragas com maior impacto nas culturas agrícolas, como a Xylella Fastidiosa, por exemplo, num cenário de propagação por toda a EU, podem causar perdas anuais de produção no valor de 5,5 mil milhões de euros, afectando 70% do valor da produção de árvores de fruto e, por isso, à semelhança dos tempos que vivemos, só podemos contar com a ciência para nos proteger.

Da mesma forma que, perante o momento que estamos a viver, só a ciência nos ajudará a proteger a saúde, a economia e sustentabilidade dos países, o mesmo acontece quando de Janeiro a Dezembro, de todos os anos, o sector agrícola trabalha para combater pragas, doenças e infestantes que chegam de todos os cantos do mundo, assegurando-nos que o que comemos é seguro.

Nesta altura em que o medo tomou conta das cidades, que a pouco e pouco, e bem, foram ficando vazias, alguém permaneceu nas estradas, como no campo: os agricultores. Que vieram pôr ao serviço deste combate as mesmas armas com que todos os dias lutam para manter um acesso a alimentos seguros – as suas. Em GrândolaMonforte um pouco por todo o país, agricultores saíram à rua, com as suas proteções e pulverizadores, desta vez não para proteger as culturas, mas para proteger as pessoas. Porque em nenhum momento como neste se esbateram tanto as diferenças e fomos tanto uns sectores pelos outros, numa luta que, de repente, é de todos e em que nos tornámos tão iguais. Tão dependentes da ciência para nos ajudar a ficar bem, na expectativa de tão rápido quanto possível, estarmos de volta.

Por isso, o que tem a sociedade a aprender com os agricultores? De que forma é a ciência o único aliado em quem temos de confiar quando falamos de proteger a nossa saúde e a saúde do que comemos? De que forma poderemos ser, cada vez mais, preventivos na segurança individual e global? Tantas questões que pairam e uma só resposta que ecoa: precisamos de confiar na ciência. Perante um vírus que nos colocou a todos em suspenso e perante outros que surgem, a cada dia com um maior potencial de devastar o que comemos. Se no primeiro caso falamos de salvar vidas humanas, no segundo falamos de salvar alimentos, os mesmos que nos mantêm vivos e com saúde. Ciência, ciência, ciência: a palavra de ordem quando falamos de proteger pessoas, plantas, economias, o mundo.

António Lopes Dias

Engenheiro Agrónomo e Director Executivo da ANIPLA

Artigo escrito segundo o antigo acordo ortográfico (e originalmente publicado no Agroportal, em 1 de abril de 2020)

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Edição do genoma|Mapa global da regulamentação e aplicação da tecnologia

rastreio global da edição do genoma

Partilhamos com os seguidores do CiB-Centro de Comunicação de Biotecnologia o importante documento “Human and Agriculture Gene Editing: Regulations and Index”, compilado pelo Genetic Literacy Project, onde encontram dados da situação global da tecnologia de edição do genoma.

É uma espécie de rastreio do que se fez e faz a nível de investigação, regulamentação e aplicação da tecnologia no mundo inteiro. Incluí ainda os artigos mais relevantes sobre o CRISPR e outras ferramentas desde 1987 até aos dias de hoje, entre outros itens fundamentais para perceber a importância e o funcionamento da edição do genoma em áreas tão cruciais como a saúde e a agricultura.

Sem dúvida, um documento muito interessante e esclarecedor.

https://crispr-gene-editing-regs-tracker.geneticliteracyproject.org/?mc_cid=823393fc09&mc_eid=867e279110

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NBTs | OGM e plantas editadas por CRISPR podem ajudar a evitar perdas nas colheitas no valor de 220 mil milhões de dólares anuais  

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A praga tardia é uma grande ameaça para a planta da batata. Crédito da imagem: Fry, Molecular Plant Pathology (2008) 

As doenças e as pragas são a maior ameaça para a agricultura. Causam custos económicos dramáticos e irrecuperáveis e colocam em risco a subsistência de agricultores em todo o mundo. Mas esse prejuízo pode ser minimizado substancialmente com a aplicação das Novas Técnicas de Melhoramento Genético de Plantas, como a edição do genoma (CRISPR) –  ou da já “velhinha” tecnologia dos OGM.

Segundo um artigo publicado no Genetic Literacy Project, assinado pelo economista Steven Cerier, “o CRISPR e os OGM podem ajudar a evitar perdas na produção agrícola no valor de 220 mil milhões de dólares, por ano”, graças ao seu poder de tornar as plantas resistentes a pragas e a doenças, o mal maior da agricultura.

Cerier aponta como exemplo de doença altamente destruidora a ferrugem. Causada por fungos, a devastou o Caribe e a América Central e Latina entre 2012 e 2015, resultando numa perda estimada em mil milhões de dólares. Também causado por um fungo, o oídio levou o estado norte-americano da Califórnia a gastar 239 milhões de dólares só na produção de uvas para o combater. E no Uganda, diz o autor, os prejuízos económicos anuais por causa da mirra da banana serão da ordem dos 200 milhões de dólares a 295 milhões de dólares.

A gravidade do problema já havia sido realçada pela Organização das Nações Unidas para a Agricultura e Alimentação, que estimou que “a cada ano, as doenças de plantas custam à economia global cerca de 220 mil milhões de dólares.”

Felizmente, inovações tecnológicas na área da genética de plantas, como as Novas Técnicas de Melhoramento Genético (NBTs), em particular as ferramentas de edição do genoma (como, por exemplo, o CRISPR), estão a ganhar terreno no controlo das pragas e doenças que afetam as culturas. Também métodos de produção já estabelecidos, como a transgénese, usada para desenvolver culturas geneticamente modificadas (OGM), continuam a dar provas da sua capacidade na proteção das culturas contra pragas e doenças de um modo mais sustentável, garantindo mais rendimento para os agricultores.

Como salienta o autor, nos países em desenvolvimento, proteger as culturas com essas tecnologias pode ser a diferença entre uma colheita lucrativa e a fome. Saiba porquê no Genetic Literacy Project.

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Coronavírus | Sequenciamento de genes, CRISPR e biologia genética usados no combate ao surto

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Chineses fabricam o agente de deteção de ácido nucleico para o novo coronavírus na fábrica da Jiangsu Bioperfectus Technologies Co., Ltd. na cidade de Taizhou. Créditos: PA

Pela primeira vez na história do coronavírus, os investigadores estão a tentar combater o vírus com um conjunto de ferramentas que inclui a tecnologia de edição do genoma CRISPR e a biologia sintética.

O coronavírus não é uma novidade, já é conhecido há quase 60 anos, mas, por causar sintomas comuns como uma vulgar constipação, atraiu pouca atenção. Mas tudo mudou em 2003 quando o SARS-COV – uma estirpe mortal da família do coronavírus – alcançou 29 países e provocando a morte a quase 800 pessoas. De repente, um vírus anteriormente encontrado em animais conseguiu passar para seres humanos, matando quase 10% dos infetados. Seguiu-se, em 2012, o MERS-COV, que surgiu na Arábia Saudita, onde foi transmitido de camelos para humanos, e chegou a 27 países, registando uma taxa de mortalidade de 35% (858 mortas).

Em 2019, na cidade chinesa de Whuan, surgiram os primeiros casos de infeção pelo novo coronavírus que provoca uma doença chamada COVID 19, que já se estendeu a 97 países e matou quase quatro mil pessoas (até 9 de março de 2020).

Nenhum dos surtos anteriores do coronavírus resultou na descoberta de uma vacina. Mas a rápida disseminação da COVID 19 (veja o vídeo da Nature) ver um vídeo que explica tudo ) está a desencadear nos governos, nas indústrias e nos investigadores de todo o mundo uma batalha para melhorar a capacidade de diagnosticar, tratar e conter um vírus que já se tornou uma pandemia (veja o vídeo da The Verge).

Várias empresas de biotecnologia estão a fornecer kits e recursos para a deteção precoce e confiável do novo coronavírus. E a Mammoth Bioscience, uma startup sediada em São Francisco, já está a trabalhar num teste de deteção usando a tecnologia CRISPR. Também as empresas de tecnologia de DNA IDT e Genscript já estão a distribuir kits baseados em PCR para fins de deteção e investigação e as empresas chinesas BGI e Liferiver Biotech usam a mesma tecnologia de PCR para os kits que estão a fornecer às autoridades de saúde do seus países. [PCR é uma técnica de laboratório baseada no princípio da reação em cadeia da polimerase (PCR) para multiplicar ácidos nucleicos e quantificar o DNA ].

Na mesma linha de esforço, a empresa de biotecnologia franco-britânica Novacyt anunciou o lançamento de um kit de diagnóstico para uso clínico em meados de fevereiro. O kit também utilizará PCR quantitativo, desenvolvido pela empresa irmã Primerdesign. Com uma alta especificidade, permitirá reduzirá o tempo de análise para menos de duas horas.

Embora algumas terapias antivirais estejam a ser testadas e uma vacina experimental esteja pronta para testes em humanos, ainda não existe cura para o COVID 19. A única maneira de controlar e até eliminar efetivamente o surto é desenvolver uma vacina e, apesar da emergência, uma vacina pode demorar vários anos a estar disponível.

Leia aqui o artigo completo na GLP, assinado pelo investigador Kostas Vavitsas da Universidade de Atenas, Grécia.

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CRISPR | Tecnologia está a ser usada para tratar cegueira, curar cancro da mama e salvar bananas da extinção

CRISPR cegueira

Pela primeira vez, a tecnologia de edição do genoma CRISPR foi usada para editar o DNA dentro de um ser humano vivo. Os investigadores também utilizaram esta ferramenta de edição do genoma para acelerar o sequenciamento de DNA na esperança de personalizar os tratamentos contra o cancro da mama. Mais: com a ajuda da engenharia genética, a banana favorita do mundo pode ser salva da extinção. Está tudo explicado pelo geneticista de plantas norte americano Kevin Folta neste podcast da Science Facts & Fallacies,

 

Tratamentos mais precisos para o cancro da mama

Investigadores da Universidade de Medicina Johns Hopkins School, nos EUA, usaram o CRISPR para sequenciar rapidamente genes específicos envolvidos no desenvolvimento do cancro de mama, eliminando o processo de replicação do DNA normalmente necessário para o sequenciamento do genoma. O desenvolvimento poderia permitir a seleção de medicamentos personalizados que tratam a doença com base na composição genética de pacientes individuais.

Primeira edição de genes num corpo humano

A edição de genes produziu dezenas de tratamentos médicos importantes para doenças mortais, incluindo cancros como leucemia e linfoma . Normalmente, os médicos extraem células do sistema imunológico de um paciente, editam o seu DNA e voltam a introduzi-las no corpo da pessoa para atacar a doença. Agora, os cientistas deram um passo à frente nessa abordagem, injetando um vírus que leva as instruções para produzir o CRISPR-Cas9 diretamente no olho do paciente, onde se espera editar uma mutação  envolvida na amaurose congénita Leber, uma condição genética que causa cegueira.

Banana Cavendish pode ser salva da extinção

Devido a um fungo conhecido como Tropical Race 4 (TR-4), a banana Cavendish poderá desaparecer para sempre. O TR-4, que está a destruir as plantações de bananas na América do Sul, espalha-se rapidamente e é difícil de controlar com pesticidas, pelo que investigadores estão a trabalhar na imunização da banana cortando um segmento de DNA do seu genoma que a torna suscetível ao TR-4.

Leia o artigo completo no Genetic Literacy Project e ouça o podcast da Science Facts & Fallacies,

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Edição do genoma | CRISPR-Cas12b é a nova ferramenta CRISPR 3 em 1

CRISPR-Cas12b
Créditos: National Institutes of Healthn

A maior parte das pessoas que já ouviram falar em CRISPR pensa em CRISPR-Cas9. No entanto, investigadores da Universidade de Maryland, nos EUA, estabeleceram um novo sistema CRISPR para a edição do genoma de plantas. O CRISPR-Cas12b é versátil, personalizável e permite a edição, a ativação e a repressão eficaz de genes. Tudo, num único sistema.

Liderada por Yiping Qi, a equipa de investigadores da Universidade de Maryland, nos EUA, está constantemente a explorar novas ferramentas CRISPR mais eficazes, mais eficientes e mais sofisticadas para ajudar a controlar as doenças e pragas em diferentes culturas agrícolas e a mitigar os efeitos das alterações climáticas. Numa publicação na Nature Plants, estes investigadores estabeleceram, pela primeira vez, um novo sistema CRISPR para edição do genoma de plantas. Chama-se CRISPR-Cas12b e além de versátil e personalizável, é uma espécie de três em um: edita, ativa e reprime os genes. Tudo isto num único sistema.

Segundo Qi, esta é a primeira demonstração do CRISPR-Cas12b para edição do genoma de plantas focado não apenas na edição, mas também na ativação e repressão dos genes – este conjunto completo de métodos não está presente noutros sistemas CRISPR para aplicação em plantas como o CRISPR-Cas9 e o CRISPR-Cas12a.

Embora o CRISPR-Ca12a seja muito semelhante ao CRISPR-Cas12b, nunca demonstrou uma forte capacidade na ativação de genes em plantas. Já o CRISPR-Cas12b é mais eficiente na ativação de genes e permite locais de segmentação mais amplos para a repressão genética, tornando-o útil nos casos em que a expressão genética de uma característica precisa de ser ativada, desativada ou recusada. Esta capacidade confere ao CRISPR-Cas12b uma vantagem sobre o CRISPR-Cas12a, principalmente quando a ativação do gene é o objetivo. O CRISPR-Cas12b mantém aquilo que o CRISPR-Cas12a poderia fazer pelas plantas, incluindo a capacidade de personalizar cortes e a regulação de genes numa ampla gama de aplicações.

Qi e a sua equipa foram capazes de redirecionar o sistema CRISPR-Cas12b para a edição do genoma multiplexado, possibilitando o direcionar múltiplos genes em simultâneo numa única etapa.

Mais informações na Nature Plants e no comunicado de imprensa da Universidade de Maryland

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