Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats ou “Conjunto de Repetições Palindrômicas Curtas Regularmente Espaçadas” CRISPR - é uma região do genoma das bactérias caracterizada pela presença de sequências (de DNA – ácido desoxirribonucleico) curtas e repetidas.
Entenda sua importância: Pesquisadores descobriram que essa região atua como um sistema de defesa de bactérias, em que pedaços de DNA de vírus invasores são inseridos entre as repetições. São usados como se fossem uma “memória” numa infecção futura. Quando uma nova infecção ocorre, as bactérias produzem enzimas (Cas9 é a mais conhecida) que atuam como tesouras moleculares que carregam a “memória” do vírus. Com isso, se o novo invasor apresentar sequências idênticas a alguma dessas “memórias”, o material genético será picotado pela enzima.
Baseado nesse mecanismo de defesa das bactérias, os cientistas descobriram como informar a essas enzimas (Cas9 e outras) a sequência a ser editada em um genoma. A informação ocorre por meio de uma sequência de RNA (Ácido Ribonucleico) que é construída e sintetizada em laboratório.Esse RNA é chamado de RNA-guia (sgRNA) pois, é construído de acordo com a sequência de DNA a ser modificada, ou seja, um ou mais genes de interesse.Dessa maneira o sgRNA pode conduzir, por exemplo, a proteína Cas9 até uma região do genoma do organismo que está sendo modificado e cortar a dupla fita de DNA.
As células possuem mecanismos naturais de reparo de sequência de DNA, que são ativados toda vez que este é danificado. Uma vez que o DNA é cortado pela proteína Cas9, o sistema de reparo dessa célula é ativado e vai “consertar” o fragmento alvo. Esse reparo pode acontecer por recombinação homóloga ou não homóloga. Na recombinação homóloga a célula utiliza um molde de fragmento de DNA, que pode ser natural da célula ou exógeno. Neste caso é possível inserir genes. Já na recombinação não homóloga a célula apenas une as duas extremidades do fragmento de DNA. Neste caso é possível inativar genes.
Ao estudar esse sistema, os pesquisadores compreenderam como utilizar esse mecanismo para quebrar regiões específicas de um DNA. Dessa forma, foi possível desenvolver diferentes sistemas CRISPR, capazes de editar o genoma de qualquer organismo vivo.Essas técnicas para editar e modificar o DNA são utilizadas desde a década de 1980, ou seja, a edição genética não é algo novo. No entanto, o sistema CRISPR pode ser considerado revolucionário por permitir a manipulação de genes com maior precisão, rapidez e menor custo.
Recentemente o Reino Unido deu sinal verde para a primeira terapia por CRISPR, destinada ao tratamento da anemia falciforme e talassemia, marcando um avanço significativo no campo da medicina genética. Esta aprovação abre portas para a aplicação clínica da técnica CRISPR em condições genéticas complexas. Os pesquisadores têm como alvo o gene BCL11A, que durante o período fetal, este gene inibe a produção de hemoglobina fetal.
Segundo o médico geneticista, membro da Sociedade Brasileira de Genética Médica (SBGM), Dr. Salmo Raskin, nos pacientes com anemia falciforme, a hemoglobina do adulto não funciona corretamente. Os pesquisadores desenvolveram uma terapia gênica baseada em CRISPR visando interromper a sequência genética do gene BCL11A, abrindo caminho para tratamentos mais eficazes.
Vale ressaltar que essa técnica para editar genes foi vencedora do Nobel de Química em 2020, onde pela primeira vez na história duas mulheres ganham juntas esse prêmio, a franceesa Emmanuelle Charpentier Emmanuelle Charpentier, que é diretora do Instituto Max Planck de Biologia de Infecções em Berlim e a norte-americana Jennifer Doudna, que é professora da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos.
Pesquisas que utilizam essa técnica é de suma importância para novos rumos no tratamento e prevenção de doenças genéticas.
