Técnica CRISPR repara genes de embriões humanos para prevenir doença hereditária

Traduzido de Neuroscience News

Cientistas demonstraram um meio eficaz de usar a ferramenta de edição genética para corrigir uma mutação genética em embriões humanos e impedir que a doença passe para as futuras gerações.

A nova técnica usa a ferramenta de edição genética CRISPR para atacar uma mutação no DNA nuclear que causa cardiomiopatia hipertrófica, uma doença cardíaca genética que causa morte cardíaca súbita e falha do coração. O estudo, publicado em 2 de agosto na revista Nature, demonstra um novo método para reparar a mutação e prevenir que a doença seja herdada pelas gerações posteriores. Esta é a primeira vez que cientistas testaram com sucesso o método em embriões humanos.

“Toda geração carregará esta reparação porque removemos a variante do gene que causa a doença”, diz o autor senior Shoukhrat Mitalipov, Ph.D, que dirige o Centro de Células Embriônicas e Terapia Genética do OHSU(Universidade de Saúde e Ciência de Oregon). “Usando esta técnica, é possível reduzir o fardo dessa doença genética na família e eventualmente na população humana”.

O estudo providencia um novo insight em uma técnica que pode ser aplicada à milhares de doenças herdadas geneticamente, afetando milhões de pessoas ao redor do mundo. A técnica de edição genética descrita neste estúdio, feita em conjunto com a fertilização in vitro, pode providenciar um novo caminho à pessoas com mutações genéticas conhecidas para eliminar o risco de passar a doença para seus filhos. Pode inclusive aumentar o sucesso da fertilização in vitro ao aumentar o número de embriões saudáveis.

“Se provada segura, esta técnica pode diminuir o número de ciclos necessários para pessoas que tentam ter filhos livres de doença genética“, disse a co-autora Paula Amato, doutora em medicina, professora associada de obstetrícia e ginecologia na Escola de Medicina da OHSU.

O novo  estudo focou na mutação genética que causa a cardiomiopatia hipertrófica. A doença afeta cerca de 1 a cada 500 pessoas.

“Apesar de afetar homens e mulheres de todas as idades, é uma causa comum de morte súbita em pessoas jovens, e pode ser eliminada em uma geração em uma família”, disse o co-autor Sanjiv Kaul, doutor em medicina, professor de medicina cardiovascular na Escola de Medicina da OHSU e diretor do Instituto Cardiovascular da instituição.

Os pesquisadores trabalharam com ovócitos humanos saudáveis doados e esperma carregando a mutação genética que causa a doença. Embriões criados neste estudo foram usados para responder questões pré-clínicas sobre segurança e eficácia. O estudo diz que “as abordagens de edição genômica devem ser otimizadas” antes de ir para os testes clínicos.

“Esse estudo avança significativamente o conhecimento sobre procedimentos que seriam necessários para confirmar a segurança e eficácia da técnica de correção”, disse Daniel Dorsa, Ph.D., vice-presidente senior de pesquisa da OHSU. “As considerações éticas de levar esta tecnologia aos testes clínicos são complexas e precisam de engajamento público significativo antes que possamos responder questões mais amplas sobre o interesse da humanidade em alterar genes humanos para as futuras gerações”.

A técnica CRISPR, sigla que significa Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas( do inglês Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), promete corrigir mutações genéticas para prevenir doenças herdadas geneticamente. Usando uma enzima chamada Cas9, é possível endereças uma sequência específica de um gene mutante. O novo estudo descobriu que embriões humanos reparam essas quebras do gene mutante utilizando uma cópia desse gene partindo de um padrão. Os embriões resultantes contém cópias reparadas, sem mutação, deste gene. A técnica já foi utilizada em animais para gerar modelos mutantes; entretanto, o novo estudo é o primeiro a demonstrar que a técnica pode ser usada em embriões humanos para converter genes mutantes de volta ao normal.

O estudo também demonstrou uma forma de sobrepor um problema crucial da edição genômica de embriões chamado mosaicismo. Mosaicismo refere-se à consequência de quando nem todas as células de um embrião multicelular são reparadas e algumas delas ainda carregam a mutação. O mosaicismo pode minar o propósito da correção gênica, não possibilitando a reparação caso o embrião ainda contenha algumas células com a mutação, que podem encontrar um caminho ao DNA da criança.

Os pesquisadores contornaram o desafio no estudo co-injetando a enzima de reparação e o esperma com o gene mutante no ovócito doador. Como resultado de iniciar a reparação no momento da fertilização, toda célula em um embrião multicelular possuía DNA livre de mutação.

Referências:

Oregon Health and Science University “CRISPR Repairs Genes in Human Embryos to Prevent Inherited Disease.” NeuroscienceNews. NeuroscienceNews, 2 August 2017.
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