A pesquisa liderada pela Caltech refinou a fórmula para ajudar a ferramenta a ampliar órgãos específicos, tecidos ou tipos de células.
A ferramenta CRISPR — família de sequências encontradas nos genomas de organismos procarióticos — está a desenvolver-se numa forma de editar os genes de bactérias, mamíferos, plantas, seres humanos e até répteis. É, por norma, chamado de “tesoura genética”, mas a nova melhoria transforma-a num “canivete suíço genético“.
O CRISPR contém duas partes principais: guiar as moléculas de RNA (ácido ribonucleico) que enviam a ferramenta para partes específicas do genoma e uma enzima que pode editar os genes naquele local específico. A enzima mais usada é o Cas9, mas outras variações estão a surgir, como Cas12a, Cas12b e CasX.
Por mais útil que seja o CRISPR, não é perfeito. Em vez de se concentrar na enzima, a equipa da Caltech fez melhorias no guia RNA. O problema que se propõem a resolver é que estas moléculas estão “sempre ativadas”. Isto significa que estas vão procurar o seu alvo, independentemente onde estiverem no organismo, o que pode ter como consequência mutações fora do alvo.
Um guia RNA (gRNA) envia a função de um CRISPR para um gene alvo, fornecendo uma plataforma programável versátil para a engenharia de diversos modos de regulação sintética (editar, silenciar, induzir, ligar), segundo a New Atlas.
No entanto, o facto de os gRNAs serem sempre ativos condiciona a capacidade de limitar a atividade do gRNA a um local e hora pretendidos. Para obter um controlo programável sobre a atividade do gRNA, os cientistas aplicaram princípios da nanotecnologia de RNA para projetar RNAs guia condicionais (cgRNAs).
Assim, os investigadores do novo estudo projetaram guias condicionais de RNA’s (cgRNAs) que são mais precisos e eficazes quando atingem seu objetivo. Os cgRNAs podem reagir à presença ou à ausência de um gatilho de RNA e, em seguida, tornam-se ativos ou inativos em resposta.
Na prática, isto significa que o CRISPR pode esperar até detetar certos biomarcadores numa célula — como os que indicam doenças — e então ativar ou silenciar um gene para ajudar a tratar essa doença. Como as células saudáveis não teriam esse biomarcador, os cgRNAs não seriam acionados lá, mantendo o tratamento direcionado.
A equipa de investigadores testou a técnica em bactérias e conseguiu demonstrar a lógica on/off e off/on. “Ainda há um longo caminho a percorrer para perceber a dinâmica do potencial da nanotecnologia de RNA para a engenharia de regulação condicional programável em organismos vivos”, explicou Niles Pierce, o principal autor do estudo.
No entanto, o investigador acrescentou que “os resultados com o CRISPR / Cas9 em células de bactérias e de mamíferos dão a prova que se pode vir a fornecer aos biólogos e médicos novas e poderosas ferramentas“. O estudo foi publicado na revista ACS Central Science.
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