11 de abril de 2017, por Emily Newman
Talvez você já tenha ouvido falar sobre uma tecnologia de pesquisa chamada CRISPR (pronunciado "crisper") nas notícias. Desde que a tecnologia foi desenvolvida pela primeira vez, ela gerou manchetes como milhares de pesquisadores têm adotado esta tecnologia como uma maneira de editar os genes de células de plantas, animais e humanos. CRISPR tem sido usado em tudo, desde a pesquisa do câncer até modificando geneticamente cítricos, tudo isso enquanto uma batalha de patentes tem sido travada sobre quem possui esta tecnologia revolucionária.
BETA queria saber mais sobre esta tecnologia, e como ela está sendo usada na pesquisa do HIV. Nós nos voltamos para Molly OhAinle, PhD, pesquisadora do Centro de Pesquisa de Câncer Fred Hutchinson, para explicar mais sobre como o CRISPR está sendo usado na pesquisa sobre HIV e o que seu laboratório está aprendendo sobre o HIV com esta tecnologia.
BETA: Você poderia primeiro nos dizer o que significa CRISPR e qual é?
Molly OhAinle, PhD: CRISPR significa Clustered Regularmente Interspaced Short Palindromic Repeats. É realmente um mecanismo de defesa contra vírus que as bactérias têm em seu genoma. "Cas9" é o nome de uma enzima bacteriana que pode cortar o DNA. Quando as pessoas falam sobre o CRISPR, elas estão realmente se referindo ao sistema "CRISPR-Cas9", que é uma maneira de fazer uma edição genética muito específica nas células. Você pode alvejar e usar a enzima Cas9 como "tesoura" para cortar o DNA de uma maneira muito específica.
Como e quando a edição de genes é útil? Em outras palavras, quais são as implicações de mudar o DNA de uma célula?
Nossos genes controlam tudo, desde a cor de nossos olhos, até que ponto somos suscetíveis a certas doenças. Se soubermos quais genes são responsáveis por certas características - e podemos mudar esses genes de forma muito direcionada - temos o potencial de mudar a composição genética de nossas células. Podemos curar doenças genéticas, ou reduzir a nossa suscetibilidade a certos vírus.
O que é emocionante sobre esta tecnologia?
CRISPR é específico, flexível e barato. Você pode programar corte muito específico para acontecer em qualquer lugar no genoma simplesmente fornecendo uma seqüência de 20 nucleotídeos [nucleótidos são os "blocos de construção" de DNA]. É barato e prontamente disponível para que os investigadores usem no laboratório. E é flexível - você pode programar CRISPR para DNA usando apenas uma seqüência de nucleotídeos muito curta.
Como você está aplicando o CRISPR na pesquisa sobre HIV?
Estou usando CRISPR para entender melhor o que o vírus requer para infectar células e quais as defesas celulares bloqueiam a infecção pelo HIV. Sabemos que algumas dessas coisas já são, mas não temos um entendimento completo.
Eu estou usando uma abordagem de "biblioteca", que é uma maneira que podemos testar o efeito de milhares de genes todos ao mesmo tempo. Estamos levando células, e mudando uma parte do DNA celular, e depois testando-as com vírus. Queremos ver, se você nocautear um certo gene, o vírus é ainda capaz de se replicar?
Se o vírus se repete mais facilmente sem um determinado gene, sugere que o gene que você nocauteou é importante para a defesa celular normal contra a infecção.
Uma parte interessante de nossa pesquisa, que eu apresentei na CROI neste ano, envolveu o uso do vírus contra si mesmo. Fomos capazes de "enganar" o vírus para levar o genoma CRISPR para fora da célula. Estamos animados porque é uma nova abordagem e uma nova idéia de como esses tipos de testes podem ser feitos.
Como o CRISPR está sendo usado na pesquisa de cura?
Há algumas maneiras diferentes que CRISPR está sendo usado na pesquisa da cura do HIV. Uma estratégia usa CRISPR para editar genes celulares normais para que o vírus já não possa infectar as células no sistema imunológico de uma pessoa (ou é menos provável que infecte essas células). Você pode usar CRISPR para adicionar genes antivirais às células das pessoas que os tornam impossíveis de infectar. Ou, você pode usar CRISPR para excluir genes em células hospedeiras que torna impossível infectar. Um exemplo de como isso funcionaria é a mutação CCR5 (que curou Timothy Ray Brown, o "Paciente de Berlim"). As pessoas que têm uma deleção neste gene são resistentes à infecção por HIV. Você poderia fazer a mesma coisa com células CRISPR-take e editar o gene CCR5.
Também pode ser possível utilizar o CRISPR para remover o ADN viral das células imunitárias infectadas. Quando o HIV faz cópias de si mesmo, ele se integra no DNA celular de nossas células imunes. Este é um grande desafio em curar as pessoas de HIV, porque isso significa que você precisa apagar o vírus das células que estão infectadas, ou o vírus precisa ser inativado. É possível que CRISPR possa ser usado para remover DNA viral de células infectadas - o que é excitante.
Outra estratégia, a que nosso laboratório está buscando, é identificar todos os potenciais genes anti-HIV nos seres humanos e, em seguida, eventualmente encontrar maneiras de ativá-los para evitar a reativação do vírus.
Esse conceito parece tão estranho - tomar células do sistema imunológico, alterá-las e depois colocá-las de volta nas pessoas. Você acha que esta será uma maneira viável de curar o HIV?
Imunoterapia é certamente algo que as pessoas estão fazendo agora. Eu trabalho em Fred Hutch, e um monte de investigações sobre o câncer e tratamento a ser feito aqui é editar células e, em seguida, colocá-las de volta em pacientes para tentar matar seus tumores. Portanto, há trabalho semelhante a ser feito. No entanto, existem grandes desafios neste tipo de abordagem, uma vez que o custo e a logística da imunoterapia não são susceptíveis de serem capazes de enfrentar a pandemia global do HIV.
http://betablog.org/crispr-hiv-research/
CB
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