Bezerra foi a primeira do Brasil a nascer de embrião produzido in vitro submetido à edição gênica - Balde Branco

Embra­pa uti­li­za méto­do desen­vol­vi­do por cien­tis­tas que ganha­ram Prê­mio Nobel de Química

Bezerra da Embrapa Gado de leite foi a primeira do Brasil a nascer de embrião produzido in vitro submetido à edição gênica por meio da técnica Crispr/Cas9

 

Por Rubens Nei­va — Depar­ta­men­to de Comu­ni­ca­ção Orga­ni­za­ci­o­nal da Embra­pa Gado de Leite

O anún­cio da Aca­de­mia Real Sue­ca de Ciên­ci­as, em Esto­col­mo, con­ce­den­do o Prê­mio Nobel de Quí­mi­ca às cien­tis­tas Emma­nu­el­le Char­pen­ti­er (do Ins­ti­tu­to Max Planck, na Ale­ma­nha) e Jen­ni­fer Doud­na (da Uni­ver­si­da­de da Cali­fór­nia, em Ber­ke­ley, EUA), pelo desen­vol­vi­men­to do méto­do Crispr/Cas9, teve eco no Bra­sil, na Embra­pa Gado de Lei­te. O pes­qui­sa­dor Luiz Sér­gio Camar­go (foto), que fez pós-dou­to­ra­do na Uni­ver­si­da­de da Cali­fór­nia, onde estu­dou o méto­do, come­mo­rou a esco­lha das cien­tis­tas. Camar­go desen­vol­ve pes­qui­sas com o Crispr/Cas9, tam­bém cha­ma­do de “tesou­ra gené­ti­ca”, des­de 2016. Nes­te ano, o pes­qui­sa­dor e sua equi­pe obti­ve­ram o pri­mei­ro ani­mal nas­ci­do de embrião pro­du­zi­do in vitro sub­me­ti­do a edi­ção gêni­ca no Bra­sil. O obje­ti­vo foi “nocau­te­ar” o gene res­pon­sá­vel pela pro­du­ção da beta­lac­to­glo­bu­li­na, que pro­vo­ca aler­gia em pes­so­as sen­sí­veis a essa pro­teí­na do leite.

A bezer­ra nas­ceu sau­dá­vel em janei­ro des­te ano e pas­sa por ava­li­a­ções do seu DNA para con­fir­mar se a edi­ção gené­ti­ca teve êxi­to. Segun­do Camar­go, o pro­ces­so labo­ra­to­ri­al foi bem-suce­di­do, mas os resul­ta­dos das aná­li­ses do geno­ma da bezer­ra são incon­clu­si­vos. “Ain­da não sabe­mos se a bezer­ra teve de fato o gene res­pon­sá­vel pela beta­lac­to­glo­bu­li­na modi­fi­ca­do e se quan­do tor­nar-se vaca, pro­du­zi­rá lei­te hipo­a­ler­gê­ni­co”. Um dos temo­res do pes­qui­sa­dor é que tenha ocor­ri­do o que os cien­tis­tas cha­mam de mosai­cis­mo, quan­do par­te das célu­las apre­sen­tam a muta­ção e outra par­te não a apre­sen­ta. Só o tem­po e as ava­li­a­ções dirão que tipo de lei­te a bezer­ra pro­du­zi­rá no futuro.

Mas as pes­qui­sas já repre­sen­tam, por si só, uma gran­de revo­lu­ção no melho­ra­men­to gené­ti­co de bovi­nos. O méto­do do Crispr/Cas9 será capaz de auxi­li­ar na pro­du­ção de ani­mais mais pro­du­ti­vos e, mes­mo, melho­rar a qua­li­da­de do lei­te, como expli­ca Camar­go: “Pode­re­mos rea­li­zar edi­ções do geno­ma bovi­no para melho­rar a gor­du­ra do lei­te, aumen­tan­do o teor de gor­du­ra poli-insa­tu­ra­da, bom para a saú­de huma­na, por exem­plo”.  E não para por aí, com a “tesou­ra gené­ti­ca” será pos­sí­vel pro­du­zir reba­nhos com car­ne mais macia; mais resis­ten­tes a doen­ças e para­si­tas; mais tole­ran­tes ao estres­se tér­mi­co etc. “As ven­ce­do­ras do Nobel desen­vol­ve­ram uma téc­ni­ca que pode mudar pro­fun­da­men­te a pecuá­ria e a agri­cul­tu­ra, além da saú­de huma­na”, come­mo­ra Camar­go, que arris­ca a dizer que o Crispr/Cas9 esta­rá sen­do apli­ca­do no melho­ra­men­to gené­ti­co já na pró­xi­ma déca­da e dará iní­cio ao que está sen­do cha­ma­do no meio cien­tí­fi­co de “melho­ra­men­to de pre­ci­são”. Ele acre­di­ta que a edi­ção gêni­ca asso­ci­a­da à sele­ção genô­mi­ca, que já é rea­li­za­da em algu­mas raças no Bra­sil, deve revo­lu­ci­o­nar o melho­ra­men­to bovino.

Box 1

Revo­lu­ção no melho­ra­men­to dos reba­nhos bovinos

O tra­ba­lho rea­li­za­do pela equi­pe de Repro­du­ção Ani­mal da Embra­pa Gado de Lei­te é um mar­co no Bra­sil. Tra­ta-se de um esfor­ço da ciên­cia naci­o­nal para se obter ani­mais edi­ta­dos gene­ti­ca­men­te que pos­sam con­tri­buir para o avan­ço do melho­ra­men­to gené­ti­co. No caso dos bovi­nos, que pos­su­em gran­de inter­va­lo entre as gera­ções, a téc­ni­ca pode aumen­tar a frequên­cia de uma carac­te­rís­ti­ca pro­du­ti­va ou de saú­de em uma raça den­tro de um cur­to inter­va­lo de tem­po quan­do com­pa­ra­da ao melho­ra­men­to con­ven­ci­o­nal (rea­li­za­do por meio de cru­za­men­tos ao lon­go de vári­as gera­ções). “Com a evo­lu­ção da téc­ni­ca pode­re­mos obter os resul­ta­dos dese­ja­dos em ape­nas uma gera­ção por meio da pro­du­ção de embriões edi­ta­dos com as carac­te­rís­ti­cas dese­ja­das. Além dis­so, defei­tos gené­ti­cos pode­rão ser cor­ri­gi­dos, evi­tan­do a trans­mis­são para novas gera­ções”, afir­ma Camargo.

Este méto­do de “melho­ra­men­to de pre­ci­são” come­ça com a mani­pu­la­ção quí­mi­ca do zigo­to (célu­la resul­tan­te da união dos game­tas mas­cu­li­no e femi­ni­no, antes de ini­ci­ar a divi­são celu­lar) do embrião recém-fecun­da­do. É inje­ta­do no cito­plas­ma do zigo­to uma nucle­as­se (enzi­ma que age no DNA) e uma guia de RNA, que iden­ti­fi­ca­rá o local espe­cí­fi­co do geno­ma que se pre­ten­de edi­tar.  O DNA será, então, que­bra­do pela enzi­ma e o gene que se pre­ten­de edi­tar sofre­rá o que os cien­tis­tas cha­mam de “nocau­te”. Uti­li­zan­do como exem­plo a pes­qui­sa da Embra­pa Gado de Lei­te, o nocau­te seria a supres­são da sín­te­se da beta­lac­to­glo­bu­li­na. O repa­ro leva à muta­ção ale­a­tó­ria no local da que­bra do DNA, impe­din­do a for­ma­ção da proteína.

Outra situ­a­ção pos­sí­vel é indu­zir um repa­ro da que­bra dire­ci­o­na­do por homo­lo­gia, quan­do se inje­ta um mode­lo com sequên­ci­as do DNA que será copi­a­do pela célu­la e inse­ri­do no pon­to da que­bra. Nes­ta situ­a­ção, é pos­sí­vel inse­rir a modi­fi­ca­ção que se dese­ja, des­de que ela este­ja no mode­lo de DNA. Com isso, pode-se pro­mo­ver cor­re­ções ou muta­ções con­tro­la­das no gene ou mes­mo a inser­ção de novos genes.  Muta­ções ou genes espe­cí­fi­cos que estão asso­ci­a­das a carac­te­rís­ti­cas dese­já­veis em uma deter­mi­na­da raça podem ser trans­fe­ri­das com pre­ci­são para outra raça, sem reque­rer o cru­za­men­to entre ambas, bas­ta edi­tá-las no geno­ma embri­o­ná­rio.  A pro­pos­ta é que no ano vem a Embra­pa este­ja tra­ba­lhan­do para o apri­mo­ra­men­to des­se repa­ro do DNA dire­ci­o­na­do por homologia.

Ape­sar da téc­ni­ca envol­ver enge­nha­ria gené­ti­ca, os ani­mais gera­dos por meio de edi­ção gêni­ca sem a inser­ção de DNA estra­nho à espé­cie não devem ser con­si­de­ra­dos gene­ti­ca­men­te modi­fi­ca­dos, pois ani­mais seme­lhan­tes pode­ri­am ser obti­dos ao fim de vári­os cru­za­men­tos entre raças ao lon­go de déca­das. Con­tu­do, essa ava­li­a­ção é fei­ta caso a caso pela Comis­são Téc­ni­ca Naci­o­nal de Bios­se­gu­ran­ça (CTN­Bio), con­si­de­ran­do todos os cri­té­ri­os de biossegurança.

Como sur­giu o méto­do Crispr/Cas9 de edi­ção genômica?

O méto­do Crispr/Cas9 foi ori­gi­nal­men­te desen­vol­vi­do há oito anos e per­mi­te edi­tar com pre­ci­são o DNA de micro-orga­nis­mo, plan­tas e ani­mais. Além de ser um divi­sor de águas no melho­ra­men­to gené­ti­co de vári­as espé­ci­es (uma de suas inú­me­ras uti­li­za­ções), auxi­lia na bus­ca da cura de doen­ças gené­ti­cas, como ane­mia fal­ci­for­me, e do câncer.

A des­co­ber­ta do méto­do se deu com o estu­do do sis­te­ma imu­no­ló­gi­co das bac­té­ri­as. Uma bac­té­ria tam­bém pode ser infec­ta­da por vírus e quan­do isso acon­te­ce, elas ficam com um peda­ço do DNA do vírus que as infec­tou. A região com peque­nos peda­ços de DNA de memó­ria é cha­ma­da de CRIS­PR (em por­tu­guês: repe­ti­ções palin­drô­mi­cas cur­tas agru­pa­das e regu­lar­men­te interespaçadas).

Char­pen­ti­er des­co­briu nas bac­té­ri­as uma molé­cu­la de RNA que reco­nhe­ce DNA viral e que é par­te do sis­te­ma Crispr/Cas9 de imu­ni­da­de bac­te­ri­a­na que atua para que­brar o DNA viral em peda­ços meno­res, extir­pan­do o vírus. Jun­tas, Char­pen­ti­er e Doud­na recri­a­ram o sis­te­ma CRISPR/Cas em labo­ra­tó­rio e em segui­da sim­pli­fi­ca­ram o pro­ces­so e com ape­nas duas estru­tu­ras (o RNA guia e a pro­teí­na Cas9) tor­na­ram pos­sí­vel edi­tar, como pre­ten­des­sem, sequên­ci­as no DNA de outros tipos de células.

 

Rolar para cima