Tecnologia Científica

Os pesquisadores pedem uma maior consciência das consequências não intencionais da edição do gene CRISPR
A edição do genoma CRISPR-Cas9 pode levar a mutações indesejadas na seção alvo do DNA em embriões humanos iniciais, revelaram os pesquisadores.
Por Jacqueline Garget - 12/04/2021


DNA - Crédito: Arek Socha no Pixabay


"Nós e outros estamos tentando desenvolver e refinar as ferramentas para avaliar essas mutações complexas".

Kathy Niakan

A edição do genoma CRISPR-Cas9 é uma ferramenta de pesquisa amplamente utilizada que permite aos cientistas remover e substituir seções de DNA em células, permitindo-lhes, por exemplo, estudar a função de um determinado gene ou reparar mutações. No ano passado, os pesquisadores que desenvolveram o CRISPR-Cas9 receberam o Prêmio Nobel de Química.

No estudo  publicado na revista PNAS , os cientistas analisaram retrospectivamente dados de pesquisas anteriores nas quais haviam estudado o papel da proteína OCT4 em embriões humanos durante os primeiros dias de desenvolvimento.

A equipe descobriu que, embora a maioria das mutações induzidas por CRISPR-Cas9 fossem pequenas inserções ou deleções, em aproximadamente 16% das amostras havia grandes mutações não intencionais que teriam sido perdidas por métodos convencionais para avaliar as alterações de DNA. 

A pesquisa está em andamento para entender a natureza exata das mudanças nos locais-alvo, mas isso pode incluir exclusões de seções de DNA ou rearranjos genômicos mais complexos. 

A descoberta destaca a necessidade de os pesquisadores que usam a edição de genoma mediada por CRISPR-Cas9 para editar células humanas, sejam somáticas ou germinativas, estar cientes e testar essas possíveis consequências não intencionais. Isso é ainda mais essencial se eles esperam que seu trabalho seja usado clinicamente, já que mudanças genéticas não intencionais como essa podem levar a doenças como o câncer.  

“Outras equipes de pesquisa relataram esses tipos de mutações indesejadas em células-tronco humanas, células cancerosas e outros contextos celulares, e agora as detectamos em embriões humanos”, disse a professora Kathy Niakan, líder do grupo do Laboratório de Embriões Humanos e Células-Tronco no Instituto Francis Crick e Professor de Fisiologia Reprodutiva da Universidade de Cambridge, e autor sênior do estudo.

“Este trabalho ressalta a importância de testar essas mutações não intencionais para entender exatamente quais mudanças aconteceram em qualquer tipo de célula humana.” 

Os pesquisadores desenvolveram um pipeline computacional de código aberto para identificar se CRISPR-Cas9 causou mutações não intencionais no alvo com base em diferentes tipos de dados de sequenciamento de próxima geração. 

“Nós e outros estamos tentando desenvolver e refinar as ferramentas para avaliar essas mutações complexas”, acrescentou Niakan. 

“É importante entender esses eventos, como eles surgem e sua frequência, para que possamos avaliar as limitações atuais da tecnologia e informar estratégias para melhorá-la no futuro para minimizar essas mutações.” 

Gregorio Alanis-Lobato, autor principal e ex-bolsista de treinamento de pós-doutorado no Laboratório de Embriões Humanos e Células-Tronco em Crick, disse: “Os testes convencionais usados ​​para verificar a precisão do CRISPR-Cas9 podem perder os tipos de mutações indesejadas no alvo que identificamos neste estudo. Ainda há muito para aprendermos sobre os efeitos da tecnologia CRISPR-Cas9 e, embora esta valiosa ferramenta seja refinada, precisamos examinar minuciosamente todas as mudanças ”.  

Existem importantes debates em andamento sobre a segurança e a ética do uso da edição do genoma CRISPR-Cas9 em embriões humanos para fins reprodutivos. E em 2019, houve condenação internacional ao trabalho de um pesquisador na China que editava embriões que levaram ao nascimento de gêmeos. No Reino Unido, seu uso em embriões humanos é estritamente regulamentado e só é permitido para fins de pesquisa. A pesquisa é restrita aos primeiros 14 dias de desenvolvimento e os embriões não podem ser implantados no útero. 

Os dados para este trabalho referem-se a embriões previamente estudados pelo Laboratório de Embriões Humanos e Células-Tronco de Crick. Os embriões estavam no estágio de blastocisto de desenvolvimento inicial, consistindo em cerca de 200 células. Eles haviam sido doados para pesquisas por pessoas em fertilização in vitro (FIV) e não foram necessários durante o curso de seu tratamento. 

A pesquisa foi conduzida por cientistas do Instituto Francis Crick, em colaboração com o professor Dagan Wells da Universidade de Oxford. Kathy Niakan é diretora do Centro de Pesquisa de Trofoblasto da Universidade de Cambridge e presidente da Cambridge Strategic Research Initiative in Reproduction.

 

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