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Para onde o mundo vai

Como a técnica que pode reprogramar até os humanos se espalhou pelo mundo

LJNovaScotia/ Pixabay
Imagem: LJNovaScotia/ Pixabay
Daniel Schultz, Monica Matsumoto e Shridhar Jayanthi

sobre os colunistas

Daniel Schultz é cientista, professor de microbiologia e membro do núcleo de ciências computacionais em Dartmouth (EUA). Estuda a dinâmica dos processos celulares, com foco na evolução de bactérias resistentes a antibióticos. É formado em engenharia pelo ITA, doutor em química pela Universidade da Califórnia San Diego e pós-doutorado em biologia sistêmica em Harvard. Possui trabalhos de alto impacto publicados em várias áreas, da física teórica à biologia experimental, e busca integrar essas várias áreas do conhecimento para desvendar os detalhes de como funciona a vida ao nível microscópico.

Monica Matsumoto

Monica Matsumoto é cientista e professora de Engenharia Biomédica no ITA. Curiosa, tem interesse em áreas multidisciplinares e procura conectar pesquisadores em diferentes campos do conhecimento. É formada em engenharia pelo ITA, doutora em ciências pela USP e trabalhou em diferentes instituições como InCor/HCFMUSP, UPenn e EyeNetra.

Shridhar Jayanthi

Shridhar Jayanthi é agente de patentes com registro no escritório de patentes norte-americano (USPTO). Tem doutorado em engenharia elétrica pela Universidade de Michigan (EUA) e diploma de engenheiro de computação pelo ITA. Atualmente, trabalha com empresas de alta tecnologia para facilitar obtenção de patentes e, nas (poucas) horas vagas, é estudante de problemas na intersecção entre direito, tecnologia e sociedade. Antes disso, teve uma vida acadêmica com passagens pela Rice, MIT, Michigan, Pennsylvania e no InCor/USP, e trabalhou com pesquisa em áreas diversas da matemática, computação e biologia sintética.

30/10/2020 04h00

Pela primeira vez um time exclusivamente feminino divide um Prêmio Nobel. Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna são apenas a sexta e sétima mulheres a receberem o Nobel de Química, mas são responsáveis justamente pela tecnologia que promete remodelar a humanidade nesse novo milênio. Literalmente. As cientistas, que colaboram desde 2012, desenvolveram o Crispr, um método simples e preciso de editar o DNA dentro das células.

James Watson diz que é o maior avanço da biologia desde que ele descobriu a estrutura de dupla hélice do DNA com Francis Crick, nos anos 50. À época, Rosalind Franklin obteve as imagens de cristalografia que possibilitaram a descoberta, mas não teve a chance de compartilhar os louros. Dessa vez, as duas cientistas eram os nomes certos. Sinal dos tempos.

Estamos acostumados a pensar no nosso DNA meio que como um símbolo da nossa identidade. "O futebol está no DNA do brasileiro", e por aí vai. Nascemos com nossos genes e a eles estamos condenados, por bem ou por mal. Mas será?

Para o grande público, talvez o Crispr ainda soe um pouco esotérico, uma dessas novidades que dificilmente vão chegar a afetar o nosso dia a dia. Mas essa tecnologia, descoberta meio que por acaso, marca o momento em que passamos de meramente entender a poder realmente manipular a vida ao nível molecular.

Difícil até imaginar o que vem por aí, mas a tendência é que comecemos a "programar" seres vivos da mesma maneira em que programamos computadores.

O Crispr começou como uma curiosidade da natureza. Desde os anos 80, alguns cientistas notaram pequenos segmentos de DNA que se repetiam nos cromossomos de bactérias, mas ninguém sabia para que serviam.

Francisco Mojica, de Alicante, na Espanha, cunhou o nome: Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas, ou Crispr, na sigla em inglês.

Aos poucos foi ficando claro que entre esses segmentos as bactérias armazenavam pedaços do DNA de vírus que as haviam infectado no passado, e que o Crispr se tratava de um "sistema imunológico" das bactérias.

Emmanuelle Charpentier, à época trabalhando na Áustria e na Suécia, elucidou grande parte do mecanismo pelo qual as bactérias utilizam esse DNA viral armazenado para reconhecer e atacar os mesmos vírus em novas infecções.

Em especial, descobriu-se a proteína Cas9, que usava as amostras armazenadas do DNA viral como guia para reconhecer e cortar o DNA dos vírus infectantes. Ou seja, fornecendo um RNA guia com a sequência a ser cortada, a Cas9 é capaz de reconhecer e cortar DNA em locais específicos. Não apenas nos vírus, mas no DNA da própria célula. E mais: fazendo cortes em múltiplos locais, fornecendo sequências de DNA a serem inseridas e utilizando mecanismos da própria célula para cicatrizar esses cortes, seria possível editar a sequência de genes com facilidade e precisão.

Para levar essa ideia à frente, Charpentier precisava de um especialista na bioquímica do RNA.

Charpentier e Doudna, de Berkeley, se conheceram num café em Porto Rico durante uma conferência em 2011. Um ano depois de iniciarem a colaboração, provaram que esse conceito funciona, iniciando a corrida pelo desenvolvimento da tecnologia.

Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna - Eloy Alonso/Arquivo/Reuters - Eloy Alonso/Arquivo/Reuters
Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna
Imagem: Eloy Alonso/Arquivo/Reuters

Entre os outros cientistas que contribuíram para a descoberta, uma menção honrosa deve ser feita a Virginijus Siksnys, que trabalhando independentemente na Lituânia chegou até antes às mesmas conclusões, mas teve seu artigo inicialmente rejeitado pela revista Cell.

Já Feng Zhang e George Church, do Instituto Broad de Harvard e MIT, foram bem mais ligeiros. Correram para adaptar a tecnologia a células humanas e entraram na briga pelas lucrativas patentes, numa briga que dividiu a comunidade científica e ainda se arrasta na justiça.

Sobre serem esnobados pelo Prêmio Nobel, o renomado George Church foi gracioso: "Eu acho uma grande escolha. Nosso trabalho é mais engenharia e invenção que descoberta científica, que é o que o comitê prefere recompensar".

Menos de dez anos depois, já não há um único laboratório de biologia molecular no mundo que não utiliza o Crispr.

A técnica já vem sendo usada para desenvolver terapias genéticas para a cura de doenças hereditárias, para a reprogramação de células imunológicas para atacar o câncer, no desenvolvimento de novos cultivares [espécies de plantas que foram melhoradas devido à alteração ou introdução, pelo homem, de uma característica que antes não possuíam na agricultura], e até mesmo em tentativas de trazer espécies de animais extintas de volta à vida.

Em outra empreitada menos gloriosa, He Jiankui aterrorizou o mundo ao anunciar o nascimento dos primeiros bebês geneticamente modificados. O cientista chinês removeu dos embriões o gene do receptor celular utilizado pelo vírus da Aids, teoricamente imunizando os bebês à doença.

O incidente foi unanimemente condenado pela comunidade científica internacional, e resultou no banimento e prisão de He pelo governo chinês, mas também soou o alerta pela necessidade de começarmos a pensar nas novas questões éticas e morais levantadas pela tecnologia.

Devemos utilizar o Crispr para desenvolver a cura de doenças como o câncer? Claro que sim.

E devemos corrigir o DNA de pessoas portadoras de doenças genéticas hereditárias? Também pode parecer uma boa ideia.

E que tal eliminarmos doenças congênitas? Depressão? Já começa a ficar complicado pensar a respeito.

Quando a técnica se mostrar segura, devemos escolher a altura, o QI e a cor dos olhos de nossos bebês? São possibilidades que ferem nossas sensibilidades atuais.

Para assegurar que a humanidade se beneficie da nova tecnologia, é necessário que ela seja melhor compreendida. Pelo andar da carruagem, não vai levar muito tempo para começarmos essas discussões.

** Este texto não reflete, necessariamente, a opinião do UOL