UFMG desenvolve vacinas contra doença de Chagas e leishmaniose

A engenharia genética e as técnicas de edição de genomas vêm sendo utilizadas desde os anos 70. Com o desenvolvimento de novas tecnologias ao longo dos anos e consequente barateamento dessas técnicas, pesquisas na área têm se tornado cada vez mais popular.

Através da manipulação genética, o desenvolvimento de plantas transgênicas com resistência a diversas pragas e até mesmo a edição gênica de embriões humanos, já são uma realidade.

Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Leishmania

A grande revolução dentro desse campo começou graças à descoberta de um sistema genético bacteriano denominado CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, ou seja, Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas) em associação com o sistema Cas9 (Cas9 é uma enzima nuclease guiada por RNA). Esse conjunto CRISPR-Cas9 ficou popularmente conhecido como “bisturi genético”, devido à sua precisão em reconhecer e recortar regiões específicas do DNA que, de certa forma, podem ser escolhidas pelo pesquisador. Algumas dessas técnicas de edição de genoma têm sido utilizadas pela professora Santuza Teixeira, do Departamento de Bioquímica e Imunologia do Instituto de Ciências Biológicas (ICB) da UFMG, para o desenvolvimento de vacinas inéditas contra a doença de Chagas e a leishmaniose.

Há cerca de um ano, em suas pesquisas com CRISPR, a professora busca desenvolver uma versão mais branda dos causadores de Chagas e Leishmaniose, de modo a servirem como antígenos em uma vacina. Esses protozoários inativados estimulariam o sistema imune do organismo que receber a vacina. A Dra. Santuza explica ainda que o laboratório já tem desenvolvido testes em camundongos.

Os resultados preliminares indicam que a equipe conseguiu gerar uma linhagem mutante do protozoário Tripanosoma cruzi, que não causaria a doença de Chagas. O camundongo testado não desenvolveu tal doença e ainda foi imunizado contra a versão virulenta. De acordo com a professora, a ideia é tornar os camundongos imunes à doença, para, em uma outra etapa do estudo, aplicar a técnica em humanos.

Matheus Bonaccorsi é Biólogo pela Universidade Federal de Viçosa e mestrando do programa de Zoologia pela Universidade Federal de Minas Gerais.

Entendendo a modificação genética com CRISPR

Todas as células possuem DNA, sejam as células do nosso corpo, as células de plantas ou as de bactérias. Cada célula guarda informações hereditárias sobre como elas devem funcionar, o que devem produzir, e como devem se organizar. O conjunto dessas informações, cada uma escrita em genes, forma o genoma. A biotecnologia permitiu estudar de forma mais profunda esse genoma, sequenciando-o a fim de conhecer a ordem em que cada nucleotídeo (adenina, guanina, citosina e timina) aparecia ao longo da fita de DNA. Essa informação permite que agora modifiquemos os genomas de diversos organismos para obtermos produtos biológicos em prol da saúde e bem-estar humano.

Um exemplo clássico de modificação genética feita pela biotecnologia foi a produção da insulina transgênica em bactérias, para posterior comercialização para diabéticos. Essa modificação consistia em pegar a fita de DNA do organismo aceptor, no caso a bactéria, e cortá-la utilizando tesouras moleculares denominadas de enzimas de restrição. O DNA do doador, o gene para a produção de insulina da espécie humana, era então inserido na bactéria através da formação de pequenos poros em sua membrana induzidos artificialmente, e colado ao DNA aceptor através da ligase, uma enzima que atua como uma cola molecular.

Hoje é possível fazer modificações genéticas de outro modo, utilizando-se um sistema denominado CRISPR. Esse sistema foi descoberto em bactérias, e acredita-se que ele atue como um sistema de defesa nesses organismos contra genomas invasores, como os virais. Esse sistema é formado por três componentes principais: a molécula de CRISPR propriamente dito, que pode guardar em si uma molécula de DNA que serve de guia para identificar DNA invasor (ou o DNA que se pretende modificar); uma enzima denominada Cas, que é capaz de cortar o DNA com alta precisão; e o DNA de interesse.

A molécula de CRISPR guia o sistema, uma vez que ela contém a molécula de DNA dentro dela que direciona qual sequência procurar no núcleo celular. Uma vez encontrada a sequência, forma-se um complexo que deve ser capaz de ativar a nuclear Cas para que haja então a clivagem do DNA. Com esse sistema é possível trocar um DNA defeituoso por uma cópia normal desse gene, permitindo uma manipulação genética mais eficiente do que a descrita anteriormente, a técnica do DNA recombinante. Isso ocorre porque o CRISPR é um mecanismo muito mais preciso, uma vez que ele possui uma sequência guia. Desse modo, essa técnica tem recebido bastante atenção da mídia como um sistema promissor para a terapia gênica, edição de embriões e melhoramento genético.

Palloma Porto Almeida- graduanda em Biotecnologia pela Universidade Federal da Bahia