Há uma reviravolta científica em curso nos últimos anos, e ela começou em 2015, quando o mundo foi apresentado ao revolucionário conceito por trás do CRISPR/Cas9. Com esse poderoso sistema em mãos, os pesquisadores conseguem editar o DNA dos seres vivos de maneira simples, rápida, precisa e eficiente, abrindo tantas novas portas para o futuro da engenharia genética que fica difícil de saber de antemão até onde elas podem nos levar.

Nem bem começamos a digerir tudo isso e já fomos introduzidos a uma nova técnica que promete ter ainda mais impacto — o CasX. Antes de explicar melhor de que se trata, uma pausa para recapitular um pouco como funcionam as ferramentas de edição genética.

CRISPR são sequências de DNA encontradas em organismos como bactérias e arqueas. Elas funcionam como um “guia”, que leva enzimas até trechos específicos do DNA. Essas enzimas (as Cas9) são verdadeiras tesouras que, orientadas por CRISPR, corta fora pedaços precisos do material genético de, basicamente, qualquer ser vivo. Esse processo é interessante para diversas aplicações, como pesquisa biológica básica, desenvolvimento de produtos de biotecnologia e tratamento de doenças – como a remoção de um gene prejudicial, por exemplo, ou a sua substituição por um gene benéfico.

Uma nova proteína com propriedades bem similares ao Cas9 foi identificada há dois anos por Jill Banfield e Jennifer Doudna, pesquisadoras da Universidade da Califórnia em Berkeley. Só que a CasX tem uma grande vantagem: é consideravelmente menor que a sua prima 9. E, quando a intenção é infiltrar um editor genético forasteiro dentro de uma célula, quanto menor, melhor e mais preciso ele se torna.

E a novidade não termina por aí. As bactérias das quais as novas enzimas foram extraídas são algumas das menores do mundo. Elas são completamente estranhas ao corpo humano – nunca viveram dentro de nós, pois são nativas de lençóis freáticos e sedimentos. Isso quer dizer que o nosso sistema de defesa nunca planejou uma “resposta de imunológica” a elas (ou seja, o corpo não está preparado para destruir rapidamente esta molécula estranha). Até que o corpo se dê conta e degrade, aos poucos, a forasteira, o resultado desejado pelos médicos já tem tempo de ser alcançado.

Essa era uma preocupação dos cientistas para o futuro da CRISPR-Cas – alguns especialistas temem que certos pacientes desenvolvam respostas imunes ao tratamentos depois de repetidas exposições.

A pesquisa sobre este novo uso da CasX foi publicada pela revista Nature na última segunda-feira (4). Através da técnica da microscopia crioeletrônica, que permite fotografar moléculas minúsculas, o estudo documentou cada etapa do CasX editando um gene. Tanto a forma quanto a composição dessa proteína se mostraram tão particulares que os cientistas concluíram que ela evoluiu independentemente da Cas9: ambas não compartilham uma origem comum.

“A primeira coisa que salta à vista é como domínios altamente únicos alcançam papéis similares naquilo que vimos em outras proteínas guiadas por RNA que grudam no DNA”, destacou Benjamin Oakes, do Innovative Genomics Institute (IGI), fundado em uma parceria de Berkeley com a Universidade de São Francisco, justamentepara aprimorar as mais modernas pesquisas e tecnologias genômicas. “O tamanho mínimo da CasX ajuda a demonstrar claramente que há uma receita básica que a natureza usa [para fazer seus próprio ‘recortes’ genéticos]”, diz Oakes.

É justamente essa receita que os cientistas pretendem dominar, para aplicá-la às nossas próprias necessidades. Jennifer Doudna, diretora executiva do IGI, sintetiza a questão com uma metáfora afiada. “Não estamos apenas tentando encontrar o próximo par de tesouras moleculares — queremos construir o próximo canivete suíço.”