Desde Mendel e suas ervilhas, lá no século 19, a genética vem nos surpreendendo e gerando grandes promessas. Quando a molécula do DNA foi apresentada, em 1953, uma gama de possibilidades abriu-se para o mundo científico e passou inclusive a alimentar a imaginação dos ficcionistas.

Em 2003, exatos 50 anos após a descoberta do DNA, o genoma humano foi sequenciado e, aí, o que parecia só ficção tornou-se uma realidade promissora para a ciência e a sociedade. Entre outros avanços, vivenciamos a criação de testes genéticos, exames que possibilitam detectar doenças muito precocemente.

Mas o sequenciamento do genoma, combinado a outros desenvolvimentos tecnológicos, permitiu aos cientistas trabalharem francamente com a possibilidade de fazer da genética uma ciência proativa – não simplesmente restrita aos diagnósticos, mas capaz de resolver erros genéticos em células vivas. A esta formidável capacidade se deu o nome de edição genética.

Muitas técnicas de edição foram desenvolvidas por engenharia genética, com limitações e insucessos. Eis que, no início deste mês, o mundo se surpreende mais uma vez: embriões humanos são geneticamente modificados com êxito para eliminar uma doença!

O nome dessa façanha da engenharia genética é CRISPR. Trata-se de uma técnica de edição de genes que não foi, a rigor, inventada pelo homem. Ela é fruto da observação do processo de defesa de algumas bactérias, que se “lembram” dos invasores que as infectam e constroem barreiras para impedir um novo ataque. Tudo isso recrutando o DNA.

A sigla CRISPR significa Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, ou seja, Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas. Essa complexa denominação faz referência às pequenas porções do DNA bacteriano que são compostas por repetições de nucleotídeos (os blocos que formam um DNA). Depois que as bactérias sofrem um ataque de um vírus, pedacinhos de DNA viral se tornam uma espécie de banco de memória do qual a bactéria se apropria e insere no seu próprio DNA.

Na iminência de um novo ataque daquele vírus, a bactéria ativa suas moléculas-guia de RNA que, além de ter a capacidade de reconhecer um DNA estranho, orientam uma enzima para fazer a clivagem (o corte) e a montagem (a cola) da barreira genética que eliminará o DNA invasor.

Um mecanismo de defesa simples, inteligente e elegante, que faz a bactéria se “lembrar” rapidamente para eliminar o invasor caso ele se atreva a atacá-la novamente.

Foi pela observação desse processo bacteriano que as cientistas Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier descobriram e demonstraram que a CRISPR é capaz de orientar a clivagem (o corte) de alvos específicos de qualquer gene. Para fazer a clivagem, as cientistas usaram uma enzima, a Cas9, como “tesoura molecular” especializada em cortar DNA, semelhante ao que faz a bactéria para se defender.

Com essa enzima elas aplicaram a técnica de “cortar-e-colar” – como a que usamos para editar textos no computador. Doudna e Charpentier foram as primeiras a empregar a Cas9 em células vivas. E a partir daí inúmeros trabalhos científicos e bilhões de dólares têm sido investidos nessa tecnologia, que foi considerada o maior avanço científico de 2015 pela revista científica Science.

A CRISPR vem sendo usada há alguns anos, mas ganhou as atenções mundiais agora com uma nova pesquisa envolvendo embriões humanos. Ela possibilitou livrá-los de uma mutação genética que levaria ao desenvolvimento de uma grave doença no coração.

A edição genética foi bem-sucedida e, assim, estabeleceu-se um marco histórico para a ciência médica rumo à prevenção de doenças hereditárias. Mas há também um amplo acordo no sentido de que são necessários mais estudos e certezas antes de se usar a técnica como tratamento.

Digamos que a CRISPR está em fase de treinamento.

Perspectivas contra câncer, HIV… e até na agropecuária

O ponto é que, até o momento, as pesquisas são promissoras. Não é exagero afirmar que o uso da CRISPR deverá mudar significativamente o mundo da medicina. Com a aplicação dessa ferramenta simples e barata de “cortar-e-colar”, já é possível bloquear mutações por trás do câncer, bem como retardar o progresso de células tumorais.

Entre as tantas possibilidades do uso da CRISPR, antevemos a eliminação de mutações genéticas no embrião que poderiam levar a sérios problemas de saúde e desenvolvimento. Existem projetos que envolvem a CRISPR na área de transplantes de órgãos, utilizando porcos, e até mosquitos geneticamente editados por CRISPR para erradicar a malária.

A técnica já eliminou o genoma do HIV em organismos vivos e forçou bactérias resistentes a antibióticos a se suicidarem. Enxertos de pele geneticamente modificados pela CRISPR estão sendo desenvolvidos para tratamento de diabetes dos tipos 1 e 2. Até algumas formas de cegueira hereditária poderão ser efetivamente curadas por edição genética!

No campo da agropecuária, entre outros melhoramentos, a CRISPR está promovendo a criação de gado resistente à tuberculose. E também está melhorando a eficiência de algas para produzir mais biocombustíveis, além de viabilizar o cultivo de trigo imune a fungos, tomates mais resistentes e amendoins que não causam alergias. Veja: já não estamos falando de alimentos transgênicos – tema que ainda suscita muitos debates – mas de simples modificações genéticas, uma vez que não há inserção de material genético estranho.

Tudo indica que os limites da CRISPR serão determinados apenas pelos aspectos éticos da aplicação dessa ferramenta de edição genética. A preocupação de sempre quanto aos aspectos morais de manipulação de embriões, de criar bebês sob encomenda, além de outras aventuras que possam ferir o bom senso e a consciência. Sem dúvida, são questões que precisarão ser socialmente discutidas e demandarão regras para impor limites.

O que importa, contudo, é saber que, agora, o que fazia parte de um caótico sonho das possibilidades da genética — como a cura de doenças com o remanejamento de genes e a prática de uma medicina, de fato, preventiva e personalizada — está se transformando em uma uma realidade alcançável. Não mais uma promessa.

*Dr. Ciro Martinhago é médico geneticista, doutor em genética reprodutiva pela Universidade Estadual Paulista (Unesp-Botucatu), membro da equipe de genética do Hospital Israelita Albert Einstein (SP) e diretor da Chromosome Medicina Genômica, em São Paulo