Edição de genoma | Doenças até hoje incuráveis poderão ser tratadas com CRISPR

Bruno Silva-Santos, imunologista,
professor de medicina na Faculdade de Medicina de Lisboa e vice-presidente do Instituto de Medicina Molecular de Lisboa.
Créditos da imagem: Ana Baião / jornal Expresso

Numa entrevista esclarecedora à SIC sobre o CRISPR, o imunologista Bruno Silva-Santos fala das potencialidades desta técnica de edição de genomas na correção de doenças genéticas.

O CRISPR é uma das técnicas de edição de genomas que promete revolucionar a medicina, tal como a conhecemos, nomeadamente no tratamento do cancro.

O imunologista Bruno Silva-Santos, numa entrevista à jornalista Miriam Alves, para o programa Admirável Mundo Novo, da SIC, afirma que a edição de genoma, em particular a técnica CRISPR, é um dos avanços científicos espectáveis na sua área de investigação para 2019 que mais o entusiasma, porque perante uma alteração ou uma anormalidade genética, o CRISPR permite corrigi-la: “Há doenças provocadas pela alteração de um gene que são tratáveis com a correção desse mesmo gene.”

Com um trabalho de investigação totalmente dedicado à imunoterapia, procurando novas formas de combate ao cancro por via do sistema imunitário, Bruno Silva-Santos, que também é professor de medicina na Faculdade de Medicina de Lisboa e vice-presidente do Instituto de Medicina Molecular de Lisboa, acredita no potencial do CRISPR para evitar e tratar doenças que hoje são incuráveis.

Assista à entrevista ao investigador Bruno Silva-Santos, no programa Admirável Mundo Novo, da SIC.

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Manipulação genética | Investigadores melhoram fotossíntese para aumentar a produção de arroz e trigo

A RuBisCo é uma enzima vital para a fotossíntesse, mas em vez de usar sempre o dióxido de carbono para o converter em açucares que alimentam as plantas, também usa oxigénio, dando origem a um subproduto tóxico responsável pela perda de 20 a 50% das colheitas de trigo e arroz. Mas a manipulação genética das plantas pode reverter a situação.

Entre 20 a 50% do potencial das colheitas de trigo e arroz é destruído, em grande medida devido à ineficiência da RuBisCo, uma enzima vital para o processo de fotossíntese, na utilização de dióxido de carbono para a construção dos açucares que alimentam as plantas. Mas investigadores norte-americanos da Universidade do Illinois estão a tentar mudar esta fatalidade, através da manipulação genética de plantas que conseguem ter 40% mais de biomassa do que as plantas produzidas de modo convencional.

As primeiras experiências realizaram-se em plantas de tabaco e foram bem-sucedidas. Este método de manipulação genética vai ser testado agora em colheitas de trigo e arroz.

Saiba mais neste artigo da Exame Informática e neste, em inglês, do jornal científico Bio Techniques.

Edição de genoma | CRISPR-Cas9 aumenta eficácia da quimioterapia contra o cancro do pulmão

Investigadores nos EUA descobriram que a tecnologia de edição de genoma CRISPR-Cas9 pode ser usada para restaurar a eficácia das quimioterapias de primeira linha contra o cancro do pulmão. Como? Através da destruição de um gene tumoral que atua como um regulador mestre dos genes envolvidos no desenvolvimento de resistência.

Uma equipa de investigadores do Gene Editing Institute, no estado norte-americano de Delaware, usou a tecnologia de edição genética CRISPR-Cas9 para desativar um gene tumoral em células do pulmão cultivadas em laboratório. Os testes mostraram que as células cancerígenas foram menos capazes de proliferar em cultura e foram mais sensíveis aos agentes quimioterápicos (incluindo cisplatina e carboplatina). E quando transplantadas em ratos, as células cancerígenas modificadas cresceram mais lentamente do que as células cancerígenas não modificadas.

Os cientistas observaram também que o tumor parou de crescer durante dezasseis dias em animais recetores, tratados com diferentes formas de quimioterapia, e que houve uma diminuição considerável no volume do tumor. Num artigo publicado na revista Molecular Therapy Oncolytics, Eric B. Kmiec, investigador principal do estudo, afirmou que o objetivo da investigação “foi saber se o sistema CRISPR pode ser usado com quimioterapia de uma forma segura e acessível para os pacientes que não estão a responder aos tratamentos.”

A quimioterapia continua a ser o principal tratamento para o cancro de pulmão. O problema é que, na maioria dos casos, os tumores tornam-se resistentes às drogas (agentes quimioterápicos). Estudos anteriores dizem que o desenvolvimento de resistência aos agentes quimioterápicos está associado à regulação positiva de diferentes genes envolvidos no transporte de drogas para fora das células. Um desses genes, eritróide 2 (NRF2), é considerado um regulador mestre de outros genes envolvidos na capacidade de resposta das células ao stresse oxidativo e/ou eletrofílico.  

Com os resultados do estudo realizado por Eric B. Kmiec e a sua equipa de investigadores deu-se mais um importante passo na descoberta dos benefícios da edição genética para a saúde.

Saiba mais neste artigo, em inglês, da Genetic Engineering & Biotecnology News.

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CRISPR | A tecnologia de edição de genoma que está a conquistar cada vez mais pessoas

O título tem origem numa afirmação do CEO e co-fundador da Synthego, uma empresa norte-americana que produz software e kits de RNA que abrem caminho a novas descobertas científicas na área da edição de genoma e aceleram a sua aplicação terapêutica. Diz Paul Dabrowski que as pessoas estão a transitar da fase em que querem aprender sobre o CRISPR-Cas9 para a fase em que querem usá-lo.” Saiba porquê.

Há um ano e meio, Paul Dabrowski, CEO e co-fundador da Synthego, estimava que 33% das pessoas que poderiam utilizar o CRISPR-Cas9 estavam a usá-lo. Atualmente, pensa, esse valor estará “mais perto dos 40%, graças a uma mudança de mentalidade.”

Sendo uma das mais recentes e inovadores tecnologias de edição de genoma, o CRISPR-Cas9 está a tornar-se uma ferramenta regular para um universo de utilizadores cada vez mais amplo, de diferentes áreas de atividade, e está a começar a ser aplicada no desenvolvimento de terapias, o que é uma boa notícia para a Synthego, já que parte desta mudança de mentalidade, acredita, foi “impulsionada pela empresa”.

Mas Dabrowski não se contenta com o recurso cada vez mais significativo e abrangente do CRISPR. A sua maior ambição é que a tecnologia não se fique pela medicina genética avançada e transite o mais rapidamente possível para a área clínica, para que a edição de genoma possa, realmente, curar doenças de origem genética.

As primeiras terapias genéticas e celulares estão a chegar só agora ao mercado americano, mas a preços impossíveis de pagar, quer pelos pacientes, quer pelos contribuintes: “A maioria custa entre 800 mil dólares [cerca de 700 mil euros] e 1,5 milhões de dólares [um milhão e 315 mil euros]. Dabrowski acredita que seria possível curar doenças genéticas por 10 mil dólares [8.700 euros] por paciente, desde que se procedesse a alterações radicais no modus operandi em áreas como a I&D, a indústria e a comercialização. Nos Estados Unidos e no resto do mundo, acrescentaríamos nós.

Mais informação neste artigo, em inglês, da Genetic Engineering & Biotecnology News.

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OGM | Medo das culturas GM não permite que sociedade beneficie da tecnologia

Dois dos vencedores do Prémio Nobel da Química 2018, a norte-americana Frances Arnold e o britânico Gregory Winter, afirmaram na cerimónia de apresentação do Prémio que “as preocupações excessivas acerca dos alimentos geneticamente modificados estão a impedir a sociedade de usufruir dos benefícios da tecnologia.”

Para os laureados, tais receios sobre os eventuais efeitos dos OGM na saúde e no ambiente são infundados e apresentam como exemplo de prova a experiência de milhares de anos, em que o Homem tem vindo a modificar o DNA do mundo biológico.

“De algum modo, surgiu um medo alargado sobre o que nós já estamos a fazer há imenso tempo e esse medo está a impedir-nos de responder aos problemas adequadamente através de soluções reais que só as tecnologias de melhoramento de plantas permitem”, disse Frances Arnold.

A investigadora referia-se a problemas como o esperado aumento significativo da população e o uso excessivo de agroquímicos na produção de alimentos, reforçando que “as culturas GM poderiam ajudar a aumentar a produção de alimentos e torná-la mais sustentável do ponto de vista ambiental.”

Gregory Winter acrescentou que as leis que regulamentam as culturas GM deviam ser menos restritivas.

O Prémio Nobel da Química 2018 foi entregue a três cientistas, pelos estudos que desenvolveram sobre a evolução das proteínas. Graças a esse trabalho, produziram-se novos combustíveis e novos produtos farmacêuticos. Leia o artigo original, em inglês, na revista Crop Biotech Update e saiba mais na Central Maine e no The Guardian.

Leia o artigo original, em inglês, na revista Crop Biotech Update e saiba mais na Central Maine e no The Guardian.  

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Edição de genoma | Sabe qual é a diferença entre OGM e CRISPR?


O que é a edição de genoma, como funciona, o que distingue o CRISPR-Cas e o CRISPR-Cas9, quais as suas aplicações atuais e potenciais e o que distingue esta tecnologia dos OGM?   

Desde a sua descoberta pelo cientista espanhol Francisco Mojica, investigador microbiologista da Universidade de Alicante, em Espanha, a tecnologia CRISPR tornou-se uma verdadeira revolução no campo da edição genética, permitindo editar ou corrigir, com uma enorme precisão e exatidão, uma área do genoma de qualquer célula.

Aplicada pela primeira vez em 2012, desde então as novas aplicações desta tecnologia não pararam de crescer. E apesar de ser uma tecnologia diferente dos OGM – Organismos Geneticamente Modificados, também conhecidos como transgénicos, permanecem na população em geral muitas dúvidas quanto a esta dissociação.

Para facilitar sua compreensão, a Fundação Antama lançou um vídeo, que pode visualizar em cima, e um guia, no quais explica os conceitos básicos sobre a tecnologia CRISPR: o que é, como funciona, o que distingue o CRISPR-Cas e o CRISPR-Cas9, quais as suas aplicações atuais e potenciais e o que a distingue dos OGM?  

Leia o guia AQUI 

Edição de genoma| Mosquito da malária deve ser exterminado?

Fotografia de Jose Luis Ramirez

A malária mata quase meio milhão de pessoas todos os anos. É transmitida por mosquitos e é talvez a última doença infeciosa que ainda não conseguimos controlar. Mas as novas técnicas de edição de genoma prometem mudar essa realidade. Com o CRISPR/Cas9, os investigadores acreditam que é possível exterminar os mosquitos da face da Terra. No entanto, mesmo podendo, será que devemos eliminar uma espécie? 

Um novo estudo realizado por investigadores do Colégio Imperial de Londres, em Inglaterra, demonstrou que o CRISPR / Cas9, uma técnica de edição de genoma, pode provocar uma mutação genética que causa infertilidade nos mosquitos fêmeas e faz com que os machos “passem” a mutação para os descendentes.

Usando um condutor de genes (em inglês, gene drive), os investigadores procederam a um ajuste genético e descobriram que poderiam “estender” a mutação aos descendentes, em taxas suficientemente altas, o que praticamente aniquilou a população de Anopheles gambiae, uma espécie de mosquito responsável pela disseminação da malária, que os investigadores usaram nos seus testes.

Sendo o último flagelo infecioso que ainda não é controlado, a malária é responsável pela morte de mais de 400 mil pessoas todos os anos, principalmente na África subsaariana e na Índia, pelo que o trabalho dos investigadores do Colégio Imperial de Londres está longe de ser a única tentativa de extermínio dos mosquitos. Já houve várias tentativas, mas, até agora, esta parece ser a mais eficaz. Tão eficaz que, durante a conferência das Nações Unidas sobre Biodiversidade, que termina hoje em Sharm El-Sheikh, no Egito, se tornou incontornável levantar a seguinte questão: apesar de podermos eliminar uma espécie, ainda que tão mortífera como o mosquito da malária, será que devemos?

Saiba o que pensam os investigadores AQUI, num artigo em inglês assinado por Andrew Porterfield e publicado na Genetic Literacy Project.

Edição de genoma | Doença renal hereditária poderá ter cura


Os investigadores usaram uma cadeia sintética de DNA para enganar as células e, desta forma, evitaram a mutação genética que provoca a doença renal hereditária. Fotografia de Pixabay.

Investigadores da Universidade de Newcastle, no Reino Unido, descobriram uma nova abordagem para curar a Síndroma de Joubert, um distúrbio cerebral hereditário causado por uma mutação no gene CEP290 e que provoca insuficiência renal num terço dos pacientes. Através de uma forma de edição genética, designada “exon skipping”, os investigadores acreditam que podem corrigir o “erro” genético que está na origem da Síndrome de Joubert.


A Síndrome de Joubert afeta um em cada 80 mil recém-nascidos. Uma vez que a doença provoca insuficiência renal em cerca de um terço dos pacientes, muitos acabam por precisar de um transplante ou de diálise. Até agora, não existia cura possível para esta doença causada por uma mutação no gene CEP290, mas uma equipa de investigadores da Universidade de Newcastle, no Reino Unido, liderada pelo nefrologista John Sayer, afirma ter provas de que uma forma de edição de genoma– em inglês, “exon skipping” – pode corrigir o “erro” genético que leva ao desenvolvimento da Síndrome de Joubert.

Num artigo publicado na Proceedings, revista da Academia de Ciências Britânica, a equipa relatou as experiências que realizou com as células renais de um paciente de dezanove anos portador da Síndrome de Joubert, com um rato portador da doença e com roedores que tinham cálculos renais e insuficiência renal, nos quais foi usada a técnica “exon skipping”. Resultado: a doença renal nos roedores foi travada. Os testes em humanos, esperam os investigadores, poderão começar dentro de três anos.

John Sayer garante que “este trabalho abre caminho para as terapias genéticas personalizadas em pacientes com a doença renal hereditária.”

Leia  AQUI  o artigo integral publicado na FierceBiotech, em inglês.

Edição genética | Aplicação de CRISPR-Cas em hortícolas gera bons resultados

© Anphotos| Dreamstime.com


Para atender à crescente necessidade de garantir a segurança alimentar, alguns investigadores e produtores de hortícolas estão a direcionar o foco para a edição de genoma. Os resultados são muito satisfatórios em algumas culturas.

A edição de genoma é um tipo de engenharia genética em que o ADN é inserido, substituído ou removido de um genoma, utilizando nucleases modificadas artificialmente. Uma das técnicas usadas na edição de genoma é o CRISPR-Cas, cuja precisão e potência permite corrigir um ou mais genes em qualquer célula viva. As possibilidades da sua aplicação na agricultura são imensas, como o demonstram as publicações que têm sido feitas sobre o CRISPR-Cas e que aumentaram significativamente desde 2013.

Desta vez, uma equipa de investigadores da Universidade de Maringá, no Brasil, testou-o em frutas, vegetais, flores e plantas medicinais e aromáticas e verificou que a aplicação da edição genética foi bem-sucedida nas culturas de repolho-anão, cenoura roxa, pepino resistente ao stress hídrico, batata de amilose reduzida, morango de crescimento rápido,tomate de maturação tardia e melancia albina.

Os resultados não foram tão satisfatórios noutros produtos hortícolas, porque, como explicam os autores do estudo num artigo revisto, ainda não possuem os requisitos básicos necessários para a edição de genoma. Acreditam, no entanto, que conhecendo melhor as culturas hortícolas poderão, no futuro, alargar a aplicação do CRISPR-Cas.

No mesmo artigo, os investigadores salientam que a versatilidade, rapidez e baixo custo desta ferramenta faz com que a aplicação da edição de genoma na agricultura seja mais acessível e eficiente do que outras tecnologias.  
 

Mais informações sobre o CRISPR-Cas, em castelhano, AQUI e artigo original AQUI

Revista Science: Descoberta do ano 2015 é CRISPR, poderosa técnica de edição de genoma

Revista Science:
Descoberta do ano 2015 é CRISPR,
poderosa técnica de edição de genoma

Science Magazine

A conceituada revista Science Magazine anunciou que a DESCOBERTA DO ANO 2015 foi a CRISPR, uma poderosa técnica de edição de genoma.

Apesar de a CRISPR já ser investigada há vários anos, em 2015, a Revista Science considerou que esta técnica revolucionária, pois transformou a forma de produzir ciência e despoletou o debate público sobre a sua utilização. A CRISPR permite a elevada precisão na edição do DNA e que os investigadores criem uma nova forma de inserirem um gene em várias populações de seres vivos, como insectos ou outros. Permite também a modificação do DNA de embriões humanos que eleva as esperanças e perspectivas de eliminação de algumas doenças genéticas. Contudo como todas as novas tecnologias revolucionárias, despoleta questões bioéticas relacionadas com a forma como esta tecnologia pode e deve ser utilizada no futuro.

Para saber mais sobre a CRISPR e conhecer as restantes escolhas da Science para o ano 2015 e ver o VIDEO visite o LINK.