CRISPR tem sido em todas as notícias nos últimos dois anos, e com razão. Esta ferramenta de edição de genes está a tornar a edição de genes mais fácil e mais rápida do que nunca, e as possibilidades que abriu vão muito além da saúde humana. Pode ter ouvido falar do enorme potencial que o CRISPR pode ter no tratamento da doença. A tecnologia já está acelerando a pesquisa sobre as causas subjacentes de todos os tipos de condições humanas. Além disso, estão em curso ensaios clínicos que utilizam a ferramenta de edição de genes para tratar doenças que vão do cancro à cegueira e à SIDA.
as aplicações médicas de CRISPR têm tomado o foco da atenção, especialmente após a intensa crítica que surgiu após um cientista chinês revelar ao mundo o nascimento de ‘gêmeos CRISPR’, os primeiros seres humanos a nascer de um embrião editado por genes. Mas a tecnologia oferece possibilidades infinitas (e menos moralmente questionáveis) além de suas aplicações na saúde humana.Ao falar com vários jogadores na CRISPR arena, reuni uma lista de aplicações incomuns da CRISPR que mostram claramente o potencial que a tecnologia de edição de genes tem para impactar muitos tipos diferentes de indústrias.
reprodução de animais de companhia
os proprietários de animais de estimação estão sempre interessados em aproveitar as últimas tecnologias para ajudar os seus animais de companhia. Os Serviços de testes genéticos para testar a saúde e a raça de gatos e cães têm subido nos últimos anos, e tecnologia CRISPR pode em breve seguir.
a ferramenta de edição de genes foi proposta como uma forma de remover as doenças genéticas que abundam em cães de raça pura. Um grande exemplo são os dálmatas, que muitas vezes carregam uma mutação genética que os torna propensos a sofrer de pedras na bexiga. Um criador de cães nos EUA elaborou um plano para consertar Dálmatas, embora os animais terão que passar pela revisão da FDA antes que eles possam ser vendidos.
outros projectos que utilizam CRISPR para a criação de animais de Companhia incluem a criação de porcos miniatura e de carpas koi com tamanho, cor e padrões personalizados.
anti-Alérgico alimentos
alergias Alimentares afetar uma grande percentagem da população, e pode ser fatal em alguns casos. Com CRISPR, pode ser possível fazer leite, ovos ou amendoins que são seguros para todos comer. “Há quatro proteínas dentro do ovo branco que causam alergia”, explicou Tim Doran, pesquisador do CSIRO da Austrália em um podcast. “Estamos essencialmente reescrevendo as regiões do gene que são reconhecidas pelo sistema imunológico e causam uma reação alérgica.A própria filha de Doran é alérgica a ovos. “Mostra-me um miúdo que não quer ter um bolo de aniversário no aniversário. Esse seria o objectivo.um bolo de aniversário que ela pode ter que sabe muito bem.”
outro grupo de investigação, nos Países Baixos, está a utilizar CRISPR-Cas9 para modificar o ADN do trigo para remover o glúten, tornando-o adequado para celíacos. No entanto, a regulamentação rigorosa da UE sobre a utilização da edição de genes CRISPR nas plantas pode tornar difícil para este projecto ver a luz, pelo menos na Europa.
DNA “gravadores de fita’
Cientistas de Harvard ter usado CRISPR para criar uma ferramenta molecular chamado de CÂMARA — curto para CRISPR mediada analógica multi-eventos, aparelhos de gravação. A ferramenta atua como um gravador de eventos durante a vida de uma célula, como a exposição a antibióticos, nutrientes, vírus e luz.
para conseguir isso, CRISPR foi programado em células de modo que uma edição específica de DNA foi feita apenas na presença do sinal. Contando a taxa de edições, eles podem até determinar a duração e a força do gatilho. O sistema funciona tanto em células bacterianas como Humanas, e é possível fazê-lo gravar vários tipos de sinais simultaneamente.
a longo prazo, estes desenvolvimentos poderão ajudar os cientistas a detectar poluentes ambientais no campo ou a seguir os sinais que determinam se as células estaminais crescem para serem neurónios, células musculares ou outro tipo de célula.
Descafeinado café feijão
Uma empresa no reino UNIDO, chamado Tropic Biociências criou um gene editado variedade de grãos de café naturalmente descafeinado. Usando CRISPR, a empresa tem sido capaz de desligar os genes que fazem os grãos produzir cafeína. Esta variedade pode ter um impacto positivo no sabor, nutrição e custo do café descafeinado. Atualmente, a produção de café descafeinado requer um processo dispendioso e agressivo em que os grãos são embebidos e cozidos.
“Se você aumentar o feijão sem cafeína ou com uma menor quantidade de cafeína para começar, em seguida, você pode conseguir um produto final que é muito mais próximo do gosto de café normal, e você pode manter um maior conteúdo de muito saudáveis compostos que são naturalmente encontradas no café,” CEO Gilad Gérson disse em uma entrevista.
combustíveis mais verdes
Gene edição poderia melhorar a produção de biocombustíveis por algas. Utilizando CRISPR-Cas9, a empresa Synthetic Genomics criou estirpes de algas que produzem o dobro da gordura, que é então utilizada para produzir biodiesel. Em particular, a ferramenta de edição de genes permitiu aos cientistas encontrar e remover genes que limitam a produção de gorduras.
até agora, as algas não produziam níveis suficientemente elevados de gordura para tornar a produção de biodiesel economicamente viável. Com esta modificação, sua eficiência convertendo CO2 em biocombustível é muito maior. A empresa está agora a trabalhar com a empresa petrolífera ExxonMobil para atingir o objectivo de produzir 10 000 barris de biocombustível de algas por dia até 2025.
Picante de tomate
Cientistas no Brasil e a Irlanda estão usando CRISPR para criar o primeiro tomate, que é naturalmente picante. Acontece que o tomate já carrega muitos dos genes para produzir capsaicina, o composto que faz Pimenta picante. Com retoques de CRISPR, os pesquisadores poderiam dar-lhes os genes em falta para torná-los picantes.Os pimentões Chili são difíceis de cultivar. Eles exigem condições muito específicas, produzem níveis inconsistentes de calor, e têm um rendimento muito menor do que o tomate. Graças à CRISPR, seria mais fácil obter a capsaicina picante cultivando-a em tomates. Os pesquisadores já criaram um primeiro híbrido de tomate e chili, e em breve poderemos usá-los para fazer salsa picante.
Erradicar pragas
CRISPR poderia nos ajudar a controlar o número de espécies de animais que transmitem doenças infecciosas ou que são invasoras em um determinado ecossistema. A tecnologia de edição de genes pode ser usada para criar “drives de genes” que garantam que uma modificação genética será herdada por todas as crias, espalhando-se por toda uma população animal ao longo de várias gerações. No ano passado, pesquisadores do Imperial College London, Reino Unido, provaram que esta tecnologia poderia ser usada contra as espécies de mosquito que são responsáveis pela propagação da malária. Eles introduziram um gene que, quando os seus dois pais o carregam, impede as fêmeas de porem ovos. Em um ensaio com mosquitos enjaulados,a população foi dizimada assim que 7 gerações após a entrada do gene drive.Pesquisadores de todo o mundo estão planejando testar se uma abordagem semelhante poderia servir para combater ratos invasivos que causam estragos no ecossistema de ilhas com espécies ameaçadas — e até mesmo para limitar os danos de Gatos selvagens na Austrália. No entanto, há controvérsia quanto à questão de saber se o uso de genes é ético e se eles devem ser proibidos.
cavalos de corrida mais rápidos
a empresa Argentina Kheiron-Biotech está editando o genoma dos cavalos de corrida para fazer raças que são mais rápidas, mais fortes e melhores saltadores. Graças ao CRISPR, pesquisadores da empresa foram capazes de modificar a codificação genética para a miostatina, uma proteína que é crucial para o crescimento dos músculos. Produziram embriões saudáveis e esperam que os primeiros cavalos nasçam este ano.
em 2013, a Federação Internacional de desportos equestres levantou uma proibição que impedia os cavalos clonados de competir em competições internacionais. Desde então, cavalos clonados têm participado e ganhado em esportes como o polo, e com a edição de gene alguns esperam vê-los participando dos Jogos Olímpicos no futuro.
Mais nutritivos peixe
salmão Geneticamente modificado que cresce duas vezes mais rápido são normais salmão já é produzido no Canadá. Com o advento da edição de genes CRISPR, os cientistas poderiam ir ainda mais longe. Um grupo de pesquisa na Noruega tem usado CRISPR-Cas9 para produzir salmão estéril, o que os faz crescer melhor e ser menos propenso a adoecer. Impede também o salmão de se reproduzir se conseguir escapar às instalações aquícolas.
os pesquisadores estão agora investigando traços que poderiam ser melhorados usando CRISPR. “Estamos interessados em melhorar a genética para melhor bem-estar dos peixes, incluindo a resistência às doenças”, disse Anna Wargelius, líder do grupo de pesquisa. No futuro, a técnica também poderia ser usada para melhorar o conteúdo omega-3 do peixe para torná-lo mais saudável e mais nutritivo.
extinção
embora o termo pareça ser de um romance de ficção científica, não é. Os cientistas já estão a trabalhar para trazer de volta animais extintos. O primeiro candidato é o pombo passageiro, outrora morador de florestas norte-americanas. Usando a tecnologia CRISPR, pesquisadores planejam introduzir genes dos pombos-passageiros em seu parente moderno-o pombo-cauda. Os híbridos serão criados por várias gerações até que o DNA da prole corresponda ao da espécie extinta. A primeira geração de pombos ‘revividos’ deverá eclodir em 2022.Pouco tempo depois, os mamutes podiam seguir-se. Um grupo em Harvard está agora a trabalhar em trazer de volta o mamute lanoso que se extinguiu há milhares de anos.
Ilustração Da Capa de Elena Resko. Imagens via . Este artigo foi originalmente publicado em março de 2019 e desde então foi atualizado para refletir mudanças no campo.