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Este avanço na edição genética pode nos proporcionar diagnósticos superespecíficos de câncer

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Quando pesquisadores descobriram que sistemas imunológicos bacterianos poderiam ser dominados para alterar seletivamente o DNA em seres vivos, surgiu a tecnologia de edição genética CRISPR. No entanto, ela é limitada às fronteiras da parede celular – até agora.

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O CRISPR permite que cientistas cortem e colem pequenos pedaços de DNA, trocando até mesmo letras únicas da molécula para corrigir mutações genéticas causadoras de doenças. Todo esse processo de cortar e colar acontece dentro das células.

Um estudo publicado nesta quinta-feira (19) no CRISPR Journal mostra como cientistas do Sistema de Saúde Christiana, do Instituto de Edição Genética, em Delaware, libertou o CRISPR das paredes celulares.

Eles foram capazes de realizar múltiplas mudanças no código genético ao extrair o DNA de células humanas e colocá-las em um tubo de ensaio, onde uma proteína chamada Cpf1 penetrou o DNA e abriu caminho para o CRISPR realizar edições.

Mas por que faríamos isso? Ferramentas anteriores do CRISPR limitavam a edição genética a pequenos pedaços do DNA dentro de um único gene. Extrair o DNA da célula poderia permitir mais edições de uma única vez.

No curto prazo, dizem os autores da pesquisa, isso poderia ter um grande potencial no diagnóstico do câncer, replicando as mesmas mutações genéticas encontradas no tumor de um indivíduo com câncer e identificando exatamente qual tipo de câncer esse paciente tem, com o objetivo de desenvolver um tratamento altamente direcionado. Os cientistas já estão trabalhando na comercialização dessa ferramenta de diagnóstico.

Além disso, a nova técnica poderia pavimentar o caminho para novas tecnologias de edição genética que permitem a remoção e substituição de genes defeituosos, e não apenas pequenos trechos do DNA. Isso poderia expandir bastante a utilidade do CRISPR.

Neste momento, embora a tecnologia tenha mostrado um grande potencial para curar doenças como anemia falciforme – que é causada pela mutação de uma única letra do DNA – doenças mais complexas parecem fora do alcance. Essa nova tecnologia poderia mudar isso no futuro.

Mas o avanço também diz respeito à amplitude das tecnologias do CRISPR que chegaram aos laboratórios no ano passado. A nova ferramenta se baseia em uma enzima conhecida como Cpf1, em vez da Cas9, que é a enzima que tipicamente se pareia com o sistema do CRISPR para cortar o DNA.

Descobertas de novas enzimas para o CRISPR ajudaram a criar todo um novo potencial de usos para a tecnologia. Por exemplo, enquanto a Cas9 resulta em cortes cegos ao chegar no DNA, a Cpf1 tem cortes bem definidos que a tornam melhor para a remoção de grandes pedaços do código genético.

A habilidade de editar o DNA fora da célula, dizem os pesquisadores, também poderia revelar mais coisas sobre o mistério sobre como o CRISPR funcionaria para modificar o genoma.

Recentemente, o trabalho com diferentes enzimas levaram a novos avanços, incluindo a edição do epigenoma em vez de mudanças no DNA em si. Outro avanço foi a utilização do CRISPR para diagnosticar doenças.

Tais estudos mostram o poder e o potencial do CRISPR — não apenas como uma ferramenta para alterar o genoma, mas como uma ferramenta multifuncional com usos que ainda nem imaginamos.

Imagem do topo: Nicholas Petrelli, diretor do Instituo de Edição Genética e autor do estudo. Crédito: The Gene Editing Institute

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Cientistas descobrem como os cães detectam diabetes em seus donos

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Os cães podem ser grandes parceiros de pacientes com diabetes; e se treinados, eles são capazes de alertar sobre quadros iminentes de hipoglicemia. Cientistas finalmente descobriram como os animais conseguem realizar essa façanha — e agora podem desenvolver novos sensores para substituir os atuais medidores de glicose.

Nossos companheiros caninos possuem cerca de 25 vezes mais receptores olfativos do que nós. Se tivéssemos essa capacidade, poderíamos perceber uma colher de chá de açúcar dissolvida em duas piscinas olímpicas. Tamanha sensibilidade permite que os cães avisem quando os níveis de açúcar no sangue estão baixos.

Pessoas com diabetes tipo 1 podem ter tremedeira, desorientação e fadiga quando passam por hipoglicemia. Se elas não receberem glicose rapidamente, o quadro pode avançar para convulsões e até mesmo perda de consciência. Alguns pacientes sofrem ataques repentinos, e os cachorros ajudam a evitar esses casos, alertando seus donos ao realizar uma tarefa predeterminada, como latir, deitar ou colocar a pata sobre um dos ombros.

Cão treinado para identificar hipoglicemia (Medical Detection Dogs/Agenda Screening Services)

Mas como eles sabem que seus donos precisam de ajuda? Um estudo de pesquisadores da Universidade de Cambridge e do Instituto de Ciência Metabólica da Wellcome Trust finalmente encontrou a resposta: cães conseguem identificar um químico natural presente na respiração humana, o isopreno.

Os cientistas conduziram um estudo com oito mulheres que possuem diabetes tipo 1 e, sob condições controladas, reduziram os níveis de açúcar no sangue delas. Utilizando espectrometria de massa, eles procuraram por assinaturas químicas para detectar a presença de moléculas específicas.

Ao observar os dados, os pesquisadores descobriram que os níveis de isopreno subiram significativamente durante a hipoglicemia – em alguns casos, chegavam a dobrar. Eles acreditam que o isopreno é um subproduto da produção de colesterol; mas ainda não sabem ao certo porque sua presença aumenta quando os níveis de açúcar caem.


Com essa descoberta, os pesquisadores pretendem desenvolver novos sensores médicos que poderiam realizar a mesma tarefa dos cães. Além disso, um dispositivo desse tipo poderia substituir a atual glicemia capilar, o teste da picada no dedo.

É importante também não superestimarmos as habilidades dos cães em detectar doenças. Eles parecem ser muito bons em indicar certos tipos de câncer (como câncer urológico e câncer de mama), além da diabetes. Porém, muitas das pesquisas relacionadas a essas habilidades caninas ainda estão em seus primeiros estágios. Alegações de que cachorros conseguem farejar câncer de pulmão, câncer colorretal e até mesmo a doença de Parkinson ainda estão sob investigação e longe de serem provadas.

Ainda assim, é um tipo de pesquisa muito bacana que, como esse estudo, pode levar a novas descobertas científicas e novas tecnologias.

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Tópicos diversos em bioquímica clínica

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Vladimir Antonini

 

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