De fazer bebés à medida a outras polémicas da edição genética (mas também coisas boas) /premium

02 Dezembro 2018154

Um cientista alterou o ADN de bebés para serem imunes ao vírus da sida. É a mais recente polémica da edição genética. O CRISPR trouxe possibilidades nunca exploradas. São promissoras. Mas perigosas.

He Jiankui não queria apenas ser o primeiro. Queria ser um exemplo. O que fez já está feito. E “a sociedade é que vai decidir o que vai fazer a seguir”.

O cientista chinês assumiu na segunda-feira ter usado uma poderosa ferramenta genética chamada CRISPR-Cas9. Foi com ela que alterou o genoma de duas bebés gémeas durante os tratamentos de fertilidade de um casal. Foi muito simples: primeiro injetou a ferramenta nos embriões; depois encontrou uma parte muito específica do ADN dela; e a seguir desligou-a. Já está. Nove meses depois, nasceram duas meninas, uma delas com um traço genético que quase ninguém tem: a capacidade de resistir a futuras infeções do HIV, o vírus da sida.

He Jiankui fala de destino. Havia sete casais no laboratório do cientista a passar por tratamentos de fertilização in vitro. Todos os homens estavam infetados com o vírus da sida e todas as mulheres eram completamente saudáveis. A missão, explicou ele à Associated Press, era garantir aos casais afetados pelo vírus da sida a “possibilidade de terem um filho protegidos de um destino semelhante”. Dos 22 embriões criados a partir desses casais, 16 foram geneticamente modificados — os outros seis não foram porque os pais não o quiseram. Onze dos alterados foram usados em seis tentativas de implantação no útero das mulheres. Duas bebés gémeas vieram ao mundo.

Foi muito simples: primeiro injetou a ferramenta nos embriões; depois encontrou uma parte muito específica do ADN dele; e a seguir desligou-a. Já está. Nove meses depois, nasceram duas meninas, uma delas com um traço genético que quase ninguém tem: a capacidade de resistir a futuras infeções do HIV, o vírus da sida.

O alvo do cientista era o gene CCR5, uma peça da informação genética que esconde o portão a partir do qual o vírus da sida entra dentro das células e infeta o organismo. Quando esse gene funciona, cria-se uma proteína que se liga à membrana do retículo endoplasmática, uma das peças que compõem as células, e aloja o vírus da sida quando ele tenta entrar na célula. Todos temos dois desses genes. O que He Jiankui fez foi desligar esse gene nos embriões que tinha no laboratório. Mesmo assim dois sobreviveram. Mas um nasceu imune ao vírus da sida.

Para que tal pudesse acontecer, He Jiankui fez uso de um sistema que está para o ADN como o ctrl-x, ctrl-v está para um texto escrito no computador. O esperma recolhido dos pais foi lavado para separar os espermatozoides (as células sexuais masculinas) do fluido onde o vírus da sida costuma estar. Um único espermatozoide foi usado para fertilizar um óvulo vindo da mãe e, ao mesmo tempo que ele era introduzido dentro da célula feminina, o CRISPR também foi injetado.

He Jiankui, o cientista que fez nascer duas bebés geneticamente modificadas para serem imunes ao vírus da sida. Créditos: Getty Images

Quando os embriões tinham apenas entre três e cinco dias, algumas células foram removidas para serem testadas. A experiência só tinha resultado em alguns (poucos) dos 16 embriões geneticamente modificados. Onze foram implantados nos úteros das mães, mas só duas gravidezes foram avante. Há um bebé ainda por nascer e duas gémeas já nascidas. Destas, uma ficou com os dois genes CCR5 alterados e mais nenhuma parte da informação genética foi modificada por engano. Na outra, só um dos dois genes foi desativado e, como tal, a rapariga continuou vulnerável ao vírus da sida.

Metade da comunidade científica ficou cética em relação às alegações de He Jiankui. O estudo com as experiências do investigador chinês ainda não foi publicado em nenhuma revista científica nem foi sujeito a revisão por outros cientistas. Mas depois He Jiankui falou sobre o assunto durante a Segunda Cimeira Internacional de Edição Genética Humana e as certezas tornaram-se reais: “Temos toda a certeza. Ele deu uma apresentação bastante impressionante sobre a pesquisa extensa e completa que tinha feito em embriões humanos e animais“, disse Helen O’Neill, especialista em CRISPR, à New Scientist. “Foi mais tarde, na sessão de perguntas, que soubemos das coisas mais suculentas que as pessoas queriam saber. Pouco a pouco íamos recebendo mais informações que eram ainda mais chocantes. O facto de ele próprio ter financiado parcialmente a investigação, por exemplo. Quase por acaso, quando lhe perguntaram sobre se havia outra gravidez, ele disse: ‘Hmm…. sim, há’“.

A outra metade da comunidade científica ficou em choque. Em primeiro lugar porque “se algo correr mal já nada pode ser travado”: “Não temos como saber que efeito terá na próxima geração. Se ele mostrasse alguma transparência, haveria mais confiança no que ele estava a fazer. Mas ele esteve fora do radar durante meses. Está de licença não remunerada, está a fazer isto por conta própria”, explicou a especialista Helen O’Neill. E em segundo lugar porque “o gene que escolheu foi terrível”: “Há uma camada quase preconceituosa para a mutação de um gene para que não se seja suscetível ao HIV. Se fosse um distúrbio com risco de vida que não tivesse outro tratamento, as pessoas teriam achado tudo isto mais justificável. A impressão entre a comunidade científica é que este foi o caminho mais fácil, porque já houve muita pesquisa [sobre este gene]“, disse ela à New Scientist.

Os passos na história da edição genética têm sido dados com muita cautela. Sabemos pouquíssimo para saber as consequências das mudanças mais arrojadas que fazemos ao ADN humano. Kiran Musunuru, especialista da Universidade da Pensilvânia, disse à Associated Press que as experiências de He Jiankui foram “inconscientes, experiências em seres humanos que não são moralmente nem eticamente defensáveis”.

Basta que a alteração executada com o CRISPR seja feita num gene mais para o lado para a vida de uma pessoa poder ficar condenada. E mesmo que ela seja saudável, ninguém sabe que consequências pode vir a ter para as gerações seguintes. Uns dizem que não se deve arriscar quando se fala de vida humana. É o caso de Eric Topol, líder do Scripps Research Translational Institute: “É muito prematuro. Estamos a lidar com as instruções de operação de um ser humano”. Outros dizem que o sacrifício compensa se isso permitir apurar uma ferramenta que no futuro também pode salvar vidas: “É perfeitamente justificável”, disse George Church, geneticista da Universidade de Harvard.

Basta que a alteração executada com o CRISPR seja feita um gene mais para o lado para a vida da pessoa poder ficar condenada. E mesmo que ela seja saudável, ninguém sabe que consequências podia ter para as gerações seguintes. Uns dizem que não se deve arriscar quando se fala de vida humana. 

Através do CRISPR somos capazes de eliminar partes indesejadas de uma informação genética e substituí-las por outras mais convenientes. À conta disso já fomos capazes de evitar doenças genéticas fatais, já fomos capazes de criar órgãos de porco que podem ser usados por humanos e já fomos capazes de atacar o cancro por dentro. Essa é a promessa para um futuro melhor e o lado bol da edição genética. Mas há o reverso da medalha: se cair nas mãos erradas, o CRISPR também pode ser usado para introduzir doenças fatais para a raça humana ou permitir fazer bebés por catálogo, com características escolhidas por capricho. Para que lado deve pender a balança? Ou como usar esta poderosa ferramenta dentro dos limites éticos?

Uma história com raízes em Espanha

A história da edição genética humana começa nas praias junto ao porto mediterrânico de Santa Pola, Espanha. Francisco Mojica tinha crescido ali perto, em Costa Blanca. Aos 26 anos, enquanto fazia um doutoramento na Universidade de Alicante começou a estudar um micróbio isolado das salinas de Santa Pola, que produzem quatro mil toneladas de sal por dia. Era um micróbio especial: Haloferax mediterranei  era muito mais resistente àquelas salinas do que qualquer outro. Mas era especial sobretudo porque tinha nos genes uma ferramenta com tanto de promissora como de perigosa para os humanos.

Ao início ninguém queria financiar as investigações de Francisco Mojica. Quando lhe perguntavam porque é que queria estudar aquele micróbio, Mojica nunca sabia explicar: “Queria saber por saber, para aumentar o conhecimento. Quando pedia dinheiro para as minhas investigações ninguém mo dava porque ninguém queria saber daquilo que eu pesquisava. Erro crasso”, conta ele numa entrevista ao El País.

Erro crasso porque, com esse micróbio, Francisco Mojica descobriu uma nova tecnologia de edição genética com valor milionário que promete revolucionar a vida humana como a conhecemos, para o bem e para o mal. É o CRISPR, uma espécie de corta-e-cola que nas mãos certas pode resolver as mais graves doenças hereditárias; mas que nas mãos erradas pode ser uma verdadeira arma biológica.

O ctrl-x, ctrl-v da edição genética

CRISPR é um acrónimo para “repetições palindrómicas curtas agrupadas e regularmente interespaçadas”, uma ferramenta muito simples e poderosa que permite aos cientistas alterar de forma minimamente invasiva o ADN de um ser vivo e modificar as funções programadas para determinados genes”. A tecnologia CRISPR permite aos cientistas fazer mudanças ao ADN no interior da células que nos pode permitir curar doenças genéticas”, explicou Jennifer Doudna, uma das mais proeminentes cientistas desta área, numa conferência TED.

Segundo ela, “as bactérias têm de lidar com vírus no ambiente onde vivem e podemos pensar nas infeções virais como uma bomba-relógio”, comparou a bioquímica norte-americana: “Uma bactéria tem poucos minutos para desativar a bomba antes de ser destruída. Por isso, muitas bactérias têm nas suas células um sistema de imunidade adaptativo chamado CRISPR que lhes permite detetar ADN viral e destruí-lo“.

Tudo isto acontece por passos. Quando a bactéria é atacada, ela armazena a informação genética do vírus em sítios específicos do ADN chamados CRISPR. Se o vírus atacar a bactéria outra vez, ela reconhece a informação genética do vírus e cria umas moléculas chamadas ARN, que são cópias perfeitas dessa informação. A seguir, essas moléculas de ARN ligam-se a uma proteína chamada Cas9 — uma enzima que atua como um par de tesouras moleculares e corta porções da informação genética — e formam um complexo que funciona como um sentinela. É o CRISPR-Cas9, que tem como função revistar todo o ADN da célula para encontrar o sítio que combina com as sequências de ARN. Quando encontra esses sítios, o complexo liga-se ao ADN e permite à proteína Cas9 cortar de forma muito precisa o ADN viral.

Um simples copy/paste genético.

A receita em 4 passos para a edição genética

Mas porque é que isto pode ser útil para os humanos? Porque os cientistas podem isolar a ferramenta CRISPR-Cas9 e, a seguir, manipular toda a informação de forma a substituir ou corrigir mutações genéticas, explica José Carlos Bessa, do Instituto de Biologia Molecular e Celular da Universidade do Porto, ao Observador. “Os vírus são capazes de introduzir coisas dentro das células. Neste caso, podem introduzir informação genética dentro delas. Como podemos controlar a informação genética que um vírus transporta, basta programá-lo para carregar a informação que queremos”, concretiza o cientista.

Ora, a receita para colocar esta ferramenta dentro de uma célula passa por quatro passos. O primeiro é introduzir um vírus dentro da célula com a mutação genética que interessa. E isso pode acontecer através de dois métodos possíveis: por transfeção, que imita uma infeção; ou através de uma micro-agulha em caso de células muito grandes. O segundo passo é “dar uma morada genética” que diga ao CRISPR onde está o erro do ADN. A seguir, a proteína Cas9 usa essa sequência para encontrar o erro indicado no CRISPR. O quarto passo é cortar o que está errado.

Mas porque é que isto pode ser útil para os humanos? Porque os cientistas podem isolar a ferramenta CRISPR-Cas9 e, a seguir, manipular toda a informação de forma a substituir ou corrigir mutações genéticas, explica José Carlos Bessa, do Instituto de Biologia Molecular e Celular da Universidade do Porto, ao Observador. 

Isso acontece porque, tal como acontece nas bactérias, o CRISPR usa uma molécula de ARN que funciona como guia, explica ao Observador José Carlos Bessa. Essa molécula tem 105 bases de comprimento, das quais vinte combinam com a sequência errada no gene, por isso basta alterar essas bases para que a proteína Cas9 possa ser levada para qualquer sítio do ADN.

A partir daí, duas coisas podem acontecer: a proteína Cas9 pode cortar o erro genético para o eliminar ou para editar o material errado, introduzindo no espaço em branco uma nova informação, desta vez correta. Neste último caso, o ARN guia conduz a proteína Cas9 até ao lugar que precisa de ser alterado e depois introduz um modelo correto no espaço em branco. Esse tipo de ARN “é como um cão para cegos”, compara outro investigador com quem o Observador falou, Pedro Dias Ramos.

O que tem o CRISPR de especial?

A ideia de manipular material genético através de ferramentas que reconheçam regiões específicas do ADN e gerem pequenas mutações “não é extremamente inovadora”, explica ao Observador o investigador José Carlos Bessa do Instituto de Biologia Molecular e Celular da Universidade do Porto. Desde 2009 que os cientistas usam umas enzimas chamadas TALEN para cortar partes específicas do ADN; e umas proteínas chamada dedos de zinco, que também têm a capacidade de se ligar a uma cadeia de ADN.

Só que o CRISPR tem uma vantagem sobre essas ferramentas: é muito mais simples e muito rápido de usar. De acordo com as explicações de Feng Zhang, bioquímico do Broad Institute, “o CRISPR-Cas9 tem provado ser uma alternativa eficiente e personalizável para outras ferramentas de edição de genoma existentes”. “Como o próprio sistema CRISPR-Cas9 é capaz de cortar porções de ADN, os CRISPRs não precisam ser emparelhados com enzimas de clivagem separadas como as outras ferramentas fazem”, diz o cientista.

A ideia de manipular material genético através de ferramentas que reconheçam regiões específicas do ADN e gerem pequenas mutações "não é extremamente inovadora". Desde 2009 que os cientistas usam umas enzimas chamadas TALEN para cortar partes específicas do ADN; e umas proteínas chamada dedos de zinco que também têm a capacidade de se ligar a uma cadeia de ADN.

O problema com as TALEN e com os dedos de zinco é que “exigem meses de validação”, desenvolve José Carlos Bessa: “O processo de criação tem duas partes. Uma delas é o desenvolvimento de uma enzima que reconhece uma sequência específica do material genético e a outra é a criação de uma proteína que vai desencadear a mutagénese, isto é, alterar a informação genética para criar uma mutação”.

As duas partes são acopladas, só que “é um processo tão específico que cada passo tem de ser verificado e isso torna tudo mais moroso”. Por outro lado, quando se trabalha com o CRISPR, essa receita deixa de ser necessária porque a ferramenta já tem as duas partes incluídas: uma é o CRISPR em si e a outra é o Cas9, a proteína capaz de recortar sítios específicos da cadeia de ADN para que é programada em laboratório. E as duas funcionam em conjunto, explica o investigador.

Podemos, então, falar de três grandes vantagens que o CRISPR tem em relação às outras ferramentas que existiam até agora, segundo o The Jackson Laboratory. Em primeiro lugar, a simplicidade porque “os ARN guias podem ser concebidos de forma fácil e barata para atingir especificamente qualquer sequência no genoma”. Em segundo lugar, a eficiência: “Podem ser introduzidas modificações pela injeção direta de ARNs que codificam a proteína Cas e o ARN guia no desenvolvimento de embriões de ratos”. E em terceiro lugar, a quantidade de alterações que podem ser feitas de uma vez só: “Podem ser introduzidas várias mutações em vários genes ao mesmo tempo, injetando-as com múltiplos ARN guias”.

As 6 boas notícias do CRISPR

O CRISPR tem sido adjetivado de revolucionário — talvez mesmo a maior descoberta decisiva para o avanço da medicina desta década. Desde os anos 70 que todos os passos essenciais para o desenvolvimento nas áreas da saúde parecem acontecer de dez em dez anos. Primeiro foram as enzimas de restrição, que cortam a molécula de ADN através do reconhecimento de sequências específicas e que levaram ao desenvolvimento de novos medicamentos e de novas ferramentas de investigação. Depois, a reação em cadeia da polimerase, uma técnica que permite replicar milhões de cópias de uma sequência específica do ADN. A seguir, fomos capazes de sequenciar o genoma humano com um ritmo e uma precisão nunca antes alcançados. Agora chegou o CRISPR, considerada uma das maiores descobertas científicas do século XXI.

Existem cerca de seis mil doenças hereditárias no mundo e 95% não têm nenhuma terapia comprovada. Além disso, estima-se que mais de 10 mil doenças humanas tenham origem na mutação de um único gene. Mas essa é uma realidade que pode estar prestes a mudar: se as doenças forem expressadas por apenas um gene, os cientistas podem facilmente utilizar o CRISPR para identificar o gene errado e retirá-lo do caminho ou substituí-lo por uma informação genética saudável e correta. Com isto, podia curar-se uma pessoa com distrofia muscular, fibrose cística ou uma forma de cegueira chamada neuropatia ótica de Leber, por exemplo

E já vimos isto a acontecer. No verão de 2017, uma equipa do Centro para as Células Embrionárias e Terapia de Genes anunciou ter eliminado uma doença cardíaca, a miocardiopatia hipertrófica, em embriões humanos. Essa é uma doença frequente e grave que provoca morte súbita, principalmente em desportistas e jovens, e que afeta uma em cada 500 pessoas. A miocardiopatia hipertrófica é provocada por um erro na informação transportada no gene MYBPC3. Para corrigir esse gene, os cientistas utilizaram… o CRISPR.

No verão de 2017, uma equipa do Centro para as Células Embrionárias e Terapia de Genes anunciou ter eliminado uma doença cardíaca, a miocardiopatia hipertrófica, em embriões humanos. Essa é uma doença frequente e grave que provoca morte súbita, principalmente em desportistas e jovens, e que afeta uma em cada 500 pessoas. Para corrigir esse gene, os cientistas utilizaram o CRISPR.

O que os cientistas fizeram foi injetar em óvulos doados por mulheres saudáveis os espermatozoides de um homem doente e, ao mesmo tempo, o CRISPR. Essa ferramenta de edição levava os tais guias de ARN, o ácido semelhante ao ADN responsável pela síntese de proteínas da célula, que tinham como função encontrar o local exato onde os genes precisavam de ser corrigidos. Levavam também a enzima Cas9, para funcionar como tesouras e cortar do ADN a parte defeituosa. Quando essa parte foi cortada, a informação correta guardada no CRISPR foi colada no ADN e o material genético ficou completamente são.

Dos 58 embriões que resultaram dessa fertilização in vitro pioneira, 42 ficaram completamente livres da mutação do gene que provocava a miocardiopatia hipertrófica: o sucesso da técnica foi de 72%. Todos eles tornaram-se completamente viáveis: não transportavam qualquer doença genética e também não a poderiam transferir para os seus descendentes. Treze dos embriões mostraram não ter a mutação, mas não em todas as células. Contudo, por motivos éticos, todos os embriões foram destruídos poucos dias depois.

Outra das grandes promessas do CRISPR é a possibilidade de reabilitar órgãos de outros animais para que possam ser usados por humanos. Os órgãos de porco, por exemplo, são muito semelhantes aos dos humanos em tamanho e em anatomia, mas não é possível transpantá-los para pessoas por dois motivos: primeiro, porque os porcos podem estar infetados com vírus muito perigosos, como o da hepatite E; e segundo, porque os porcos têm informação genética de vírus no ADN — algo que passa de geração em geração.

Para resolver o primeiro problema já existem vacinas eficazes no mercado. Para resolver o segundo temos agora o CRISPR. Também no verão de 2017, uma equipa de cientistas da Universidade de Harvard e da empresa eGenesis anunciou o nascimento de leitões cuja informação genética vinda dos vírus tinha sido desativada. Tal como aconteceu no processo de criação da ovelha Dolly, o CRISPR foi introduzido nos óvulos das porcas juntamente com os espermatozoides. Os embriões resultantes foram depois postos nos úteros de outras porcas. Os leitões que nasceram três meses depois estavam livres dos genes vindos dos vírus. Em teoria, os órgãos deles podiam ser usados em humanos.

Uma equipa de cientistas da Universidade de Harvard e da empresa eGenesis anunciou o nascimento de leitões cuja informação genética vinda dos vírus tinha sido desativada. Tal como aconteceu no processo de criação da ovelha Dolly, o CRISPR foi introduzido nos óvulos das porcas juntamente com os espermatozoides. Os embriões resultantes foram depois postos nos úteros de outras porcas. Os leitões que nasceram três meses depois estavam livres dos genes vindos dos vírus. Em teoria, os órgãos deles podiam ser usados em humanos.

3 – Lutar contra o cancro

Outra frente de combate em que o CRISPR pode entrar é na luta contra o cancro. Essa aplicação foi, aliás, a primeira onde o CRISPR foi injetado diretamente em humanos adultos — e não em animais ou embriões, como costuma acontecer nas fases de ensaio. Neste caso, o paciente sofria de cancro dos pulmões. Por isso, uma equipa chinesa isolou as células do sistema imunitário de uma amostra de sangue do doente e injetou-as com o CRISPR.

Já dentro das células, o CRISPR dirigiu-se ao gene que codifica uma proteína chamada PD-1 e que normalmente desacelera o sistema imunitário, impedindo que o organismo combata o cancro e dando-lhe espaço para este crescer e alastrar. A seguir, as células sem a proteína PD-1 foram inseridas novamente no paciente. Ainda é cedo para tirar quaisquer conclusões sobre os resultados dessa experiência, mas a esperança é ver o sistema imunitário a atacar o cancro nos pulmões como antes não era capaz.

Ainda na área do combate ao cancro, uma equipa da Universidade de Pittsburgh conseguiu conduzir o CRISPR até “ao centro de comando” de um cancro fazendo com que ele parasse de crescer e fazendo com que a esperança média de vida dos ratos usados na experiência aumentasse. Neste caso o  CRISPR foi levado até aos genes de fusão, algo que acontece quando dois genes se combinam formando um gene híbrido que produz proteínas anormais causando cancro ou piorando um que já exista.

Além disso, a ferramenta ainda foi capaz de fortalecer o sistema imunitário de modo a lutar contra cancros como o da próstata, o do fígado, o dos pulmões ou o dos ovários. Se nos ratos que não tinham sido submetidos ao CRISPR os tumores cancerígenos aumentaram quase 40 vezes e as metástases espalharam-se provocando a morte de todos os animais antes de o estudo acabar, naqueles que receberam o CRISPR os tumores reduziram de tamanho em até 30% e nenhuma metástase se espalhou. Todos sobreviveram.

4 – Combater o vírus da sida e o parasita da malária

Outra novidade entusiasmante foi a que chegou em maio do ano passado quando investigadores da Universidade Temple e da Universidade de Pittsburgh conseguiram eliminar o material genético do vírus da sida do genoma de animais de três espécies diferentes de modo a assegurar que o agente infeccioso parava de se replicar no organismo desse ser vivo. A estratégia dos cientistas até foi bem sucedida em células do sistema imunitário humano que tinham sido transplantadas para ratos de laboratório.

Algo semelhante está a ser feito entre os mosquitos para evitar que infetem a população com doenças como a malária, que mata 500 mil pessoas ao ano. Em laboratório já foi possível introduzir o CRISPR num mosquito para substituir a informação genética dele por outra que o torne imune ao parasita da malária. Assim, o mosquito já não transmite a doença para uma pessoa se a picar.

Algo semelhante está a ser feito entre os mosquitos para evitar que infetem a população com doenças como a malária, que mata 500 mil pessoas ao ano. Em laboratório já foi possível introduzir o CRISPR num mosquito para substituir a informação genética dele por outra que o torne imune ao parasita da malária. Assim, o mosquito já não transmite a doença para uma pessoa se a picar. 

Mas só isto não basta: mudanças genéticas desta natureza só costumam ser herdadas por metade dos descendentes desse mosquito e por um quarto dos descendentes deles. O ano passado, no entanto, o CRISPR também resolveu esse obstáculo. Segundo a Bloomberg, uma equipa de cientistas foi capaz de alterar a genética de um mosquito de forma a que qualquer alteração genética fosse herdada com maior probabilidade pelas gerações seguintes. Só numa época de acasalamento, quase 100% de toda a descendência de um mosquito alterado com o CRISPR pode ficar imune ao parasita da malária.

Numa altura em que a Organização Mundial de Saúde avisa que “a resistência aos antibióticos leva a custos médicos mais altos, internamentos hospitalares prolongados e aumento da mortalidade”, o CRISPR pode dar uma ajuda no combate às bactérias que se tornaram resistentes aos antibióticos prescritos pelos médicos e que causam infeções mais difíceis de tratar. Como? Ordenando-lhes que se matem.

É a isso que Jan-Peter Van Pijkeren, cientista da Universidade de Wisconsin-Madison, se dedica. De acordo com uma explicação dada ao MIT Technology Review, a ideia de Van Pijkeren é desenvolver em laboratório uns vírus que só infetem bactérias (fagos) e que possam transportar o CRISPR com uma mensagem específica: mandar à bactéria que se auto-destrua. Para introduzi-lo dentro da pessoa infetada com a super-bactéria, os fagos seriam misturados com outras bactérias inóquas sob a forma de um comprimido.

A ideia de Van Pijkeren é desenvolver em laboratório uns vírus que só infetem bactérias (fagos) e que possam transportar o CRISPR com uma mensagem específica: mandar à bactéria que se auto-destrua. Para introduzi-lo dentro da pessoa infetada com a super-bactéria, os fagos seriam misturados com outras bactérias inóquas sob a forma de um comprimido. 

6 – Melhorar as colheitas

É na área da alimentação que o CRISPR se pode tornar mais comum. Até porque, nesse campo, as alterações genéticas já não são novidade: desde os anos 90 que comemos queijo com quimosina em vez de coalho e tomates transgénicos que amadurecem mais lentamente depois de colhidos.

Isso tem sido feito fundamentalmente com três instrumentos: a biolística, que dispara umas pequenas balas de metal cobertas por frações de ADN que vão entrar na composição do material genético da célula-alvo; a eletroporação, que usa um campo elétrico para enfraquecer as membranas da célula e a tornar mais recetiva a químicos; e o sistema TALEN, que usa proteínas para alterar genes específicos.

O CRISPR promete ser mais barato e mais rápido nesse processo. Em vez de custar cinco mil euros — o preço que é praticado agora —, fazer alterações genéticas vai passar a custar apenas 50 dólares. Além disso, com esta ferramenta, os agricultores poderão tornar os alimentos mais resistentes a doenças para ganharam mais capacidade de produção. E isso é mais importante do que nunca: nos próximos 30 anos, a população vai aumentar para as 10 mil milhões de pessoas.

E o lado negro da edição genética em 5 exemplos

Um dia, um cientista muito importante foi ter com Jennifer Doudna e disse: “Tenho alguém muito poderoso comigo que eu quero que conheças e quero que lhe expliques como é que esta tecnologia funciona”. Jennifer respondeu que sim, mas ficou horrorizada quando entrou na sala e percebeu quem a esperava: Adolf Hitler. Hitler, segundo ela, estava sentado a tirar notas numa secretária de costas para Jennifer, “com o rosto igual ao focinho de um porco”. Depois virou-se, pousou a caneta e disse: “Eu quero entender os usos e implicações desta incrível tecnologia“.

A seguir, Jennifer acordou. Tudo não tinha passado de um pesadelo, mais um dos que atormentavam Jennifer desde que ela e Emmanuelle Charpentier tinham proposto a utilização do CRISPR para editar e reprogramar genes, apesar desta ser considerada uma das descobertas mais importantes da história da biologia. “Acordei com suores frios. Suponho que se alguém como Hitler tivesse acesso a isto só podemos imaginar o tipo de usos horríveis que o CRISPR poderia ter“, contou ela no livro “GMO Sapiens: The Life Changing Science of Designer Babies” de Paul Knoepfler.

1 – Criar bebés à medida

Uma das maiores preocupações éticas que os cientistas levantaram no que toca à edição genética em geral e ao CRISPR-Cas9 em particular são os chamados “designer babies”Esse é o nome dado aos embriões humanos que podem ser geneticamente modificados para que tenham as características que os pais ou os cientistas pretendam. E não estamos apenas a falar da eliminação de doenças graves que possam afetar a qualidade da vida daquela pessoa, mas sim de características físicas, algumas por mero capricho.

Tecnologias como o CRISPR podem, a longo prazo, permitir criar bebés como se estivéssemos perante um catálogo. Isso é possível em teoria, mas nem tudo pode ser alterado ainda. Anna Olsson, investigadora do Instituto para a Biologia Celular e Molecular que trabalha na área de pesquisa responsável da edição genética, diz que "isso abre uma grande discussão porque para editar o genoma precisamos de saber que genes determinam determinadas características".

Tecnologias como o CRISPR podem, a longo prazo, permitir criar bebés como se estivéssemos perante um catálogo: escolher olhos castanhos em vez de azuis ou cabelo escuro em vez de claro. Isso é possível em teoria, mas nem tudo pode ser alterado ainda. Anna Olsson, investigadora do Instituto para a Biologia Celular e Molecular que trabalha na área de pesquisa responsável da edição genética, diz que “isso abre uma grande discussão porque para editar o genoma precisamos de saber que genes determinam determinadas características“.

2 – A muita falta de informação que ainda existe

Anna Olsoon explicou ao Observador que, se algumas características que temos dependem da informação codificada num só gene, outras características dependem do que está previsto em vários genes, alguns deles em coordenação. Nesse caso, o CRISPR pode não ser eficaz o suficiente para fazer alterações profundas até porque “ainda não sabemos por completo como funciona o genoma humano“: “É verdade que o genoma humano está todo sequenciado, mas a forma como se regula não é conhecida“, explica Pedro Dias Ramos, doutorando na Universidade do Porto cujo trabalho de investigação se centra na edição genética com o CRISPR.

O assunto não parece tão distante assim para a Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (UNESCO), que pediu “a proibição da edição do ADN humano para evitar adulterações antiéticas com características hereditárias” depois de uma reunião em Paris que juntou cientistas, filósofos, advogados, políticos e especialistas independentes do Comité Internacional de Bioética.

Todos concordam que “a terapia genética poderia ser um divisor de águas na história da medicina e na edição do genoma” mas que é “sem dúvida, um dos empreendimentos mais promissores da ciência para o bem de toda a humanidade”. Ainda assim, “este desenvolvimento parece exigir precauções particulares e levanta sérias preocupações, especialmente se a edição do genoma humano deve ser aplicada à linha germinativa e, portanto, introduzir modificações hereditárias, que poderiam ser transmitidas às gerações futuras”. Por outras palavras, uma coisa é alguém alterar os seus próprios genes, que morrerão consigo, outra coisa totalmente diferente é alterar genes e permitir que essas edições possam ser passados à descendência.

3 – O uso por leigos

Já é fácil encontrar no Youtube vídeos de pessoas — leigos, normalmente — a injetarem genes alterados no seu próprio corpo, a partir das suas garagens e cozinhas. São os chamados “biohackers“. Por isso, a UNESCO quer que se imponham regras: “As intervenções no genoma humano só devem ser admitidas apenas por razões preventivas, diagnósticas ou terapêuticas e sem promulgar modificações para descendentes“, afirma o Comité, argumentando que a alternativa “colocaria em risco a inerente e, portanto, igual dignidade de todos os seres humanos e renovaria a eugenia“.

A UNESCO quer que se imponham regras: "As intervenções no genoma humano só devem ser admitidas apenas por razões preventivas, diagnósticas ou terapêuticas e sem promulgar modificações para descendentes", afirma o Comité, argumentando que a alternativa "colocaria em risco a inerente e, portanto, igual dignidade de todos os seres humanos e renovaria a eugenia".

Esta é uma discussão antiga, mas o CRISPR torna-a mais premente, considera o Instituto Nacional de Investigação da Genética Humana: “A maior parte dos investigadores acredita que a edição do genoma humano para propósitos reprodutivos não deveria ser tentada neste momento, mas que os estudos que tornariam a terapia genética segura e eficaz deveriam continuar. A maioria das partes interessadas concorda que é importante ter uma deliberação pública contínua, um debate para permitir que o público decida se a edição germinal deve ou não ser permissível”, defende.

E há muitos países assustados com tudo isto: em 2014, havia perto de 40 países que “desestimulavam ou proibiam pesquisas sobre edição de linhas germinativas“, incluindo 15 nações da Europa Ocidental, devido a preocupações éticas e de segurança. Entretanto, Estados Unidos, Reino Unido e China — os três países na vanguarda destas pesquisas — juntaram-se porque queriam “harmonizar a regulação da aplicação das tecnologias de edição do genoma”.

4 – Ir longe demais

As últimas notícias sobre o CRISPR não são, porém, muito positivas. Na tentativa de eliminar as doenças transportadas por mosquitos, um grupo de cientistas do Imperial College conseguiu erradicar completamente uma população inteira destes insetos, mudando o gene que determina o sexo masculino dominante e impedindo que eles se reproduzissem.

E não, isso não são boas notícias: a natureza precisa dos mosquitos. Sem eles, deixa de haver alimentos para os lagartos ou para os sapos. E a água dos lagos deixa de ser filtrada porque as larvas comem o material orgânico presente nela.

Na tentativa de eliminar as doenças transportadas por mosquitos, um grupo de cientistas do Imperial College conseguiu erradicar completamente uma população inteira destes insetos, eliminando o gene que determina o sexo masculino dominante e impedindo que eles se reproduzissem. E não, isso não são boas notícias: a natureza precisa dos mosquitos. Sem eles, deixa de haver alimentos para os lagartos ou para os sapos. E a água dos lagos deixa de ser filtrada porque as larvas comem o material orgânico presente nela. 

Outro grande problema é que, embora promissor, o CRISPR precisa de ser aperfeiçoado. Um estudo do Instituto Wellcome Sanger feito com ratos e células humanas descobriu que o CRISPR corta sequências de ADN muito mais longas do que deveria em uma em cada cinco células testadas. Isso não é um problema nas aplicações que o CRISPR tem vindo a ter na atualidade, mas pode comprometer tratamentos que estão em desenvolvimento e que envolvem introduzir o CRISPR dentro do corpo humano. Se erros como os observados em laboratório acontecerem dentro do organismo, essas células cortadas erradamente podem tornar-se cancerígenas.

 5 – Errar o alvo

Essa é parte da preocupação das entidades competentes: como o CRISPR pode agir fora do alvo (edições no lugar errado) e pode haver casos de mosaicismo — quando algumas células carregam a edição, mas outras não —, a segurança é a principal preocupação. O Instituto Nacional de Investigação da Genética Humana diz que “até que a edição do genoma seja considerada segura através de pesquisa, ela não deve ser usada para fins reprodutivos clínicos. O risco não pode ser justificado pelo benefício potencial“.

Há até alguns cientistas que acreditam ser imprudente usar de todo o CRISPR ou outra ferramenta de edição genética: “Alguns investigadores estão preocupados com o facto de que qualquer edição do genoma, mesmo para usos terapêuticos, nos leve para um terreno perigoso em direção aos fins não-terapêuticos e de aprimoramento, o que muitos consideram controverso”.

É por isto que os cientistas continuam à procura de novas abordagens que garantam a segurança na hora de utilizar uma ferramenta como o CRISPR. Uma das técnicas é, em vez de recortar longas sequências de ADN, programar a ferramenta para ser muito mais específica e substituir apenas algumas das bases do material genético, minimizando os custos. Outra ideia é transformar os genes indesejados basicamente num interruptor, isto é, modificar o CRISPR de modo a que controle quão ativos são esses genes em vez de os alterar.

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