Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts desenvolveram um novo gene
O método proposto combina o anteriorpesquisa em engenharia genética e biologia de microorganismos. Especificamente, os pesquisadores estão usando a tecnologia de segmentação CRISPR-Cas9, as moléculas do sistema de defesa das bactérias e as enzimas que os vírus usam para infectar bactérias.
A tecnologia CRISPR-Cas9 demonstrou eficácia emprocesso de edição de genes. Consiste em uma enzima de corte de DNA chamada Cas9 e uma pequena cadeia de RNA que direciona a enzima para uma região específica do genoma, informando a Cas9 onde cortar. A desvantagem desse método é que múltiplas quebras no DNA de fita dupla causam mutações que podem levar a efeitos colaterais.
Os cientistas usaram integrases, enzimas quebacteriófagos (vírus) são usados para inserir seu material genético em células bacterianas - para criar um método que não requer muita quebra de DNA.
Em seu trabalho, os pesquisadores usaramintegrases de serina, que podem inserir enormes fragmentos de DNA, com tamanho de até 50.000 pares de bases. Essas enzimas têm como alvo sequências específicas no genoma, conhecidas como sítios de ligação, que funcionam como "placas de aterrissagem". Quando encontram o local de pouso certo no genoma do hospedeiro, eles se ligam a ele e integram sua carga útil ao DNA.
Representação esquemática do método PASTE. Imagem: Matthew T. N. Yarnall et al., Nature Biotechnology
O método, que os pesquisadores chamaram de PASTE,usa a enzima Cas9, que faz um único corte no lugar certo e insere uma "plataforma de aterrissagem" composta por apenas 46 pares de bases de DNA. Essa inserção pode ser realizada sem quebrar o DNA: primeiro, uma cadeia da molécula é alterada com a ajuda de uma transcriptase reversa fundida e depois a segunda, complementar a ela. Depois de “replantar” uma pequena seção, os cientistas acionam uma integrase que se liga a ela e naturalmente insere uma longa seção de DNA.
Em uma série de experimentos, os cientistas mostraram quepode usar PASTE para inserir genes em vários tipos de células humanas, incluindo células do fígado, células T e linfoblastos (glóbulos brancos imaturos). Eles testaram o sistema de entrega com 13 genes de carga útil diferentes, incluindo aqueles que poderiam ser terapeuticamente úteis, e conseguiram inseri-los em nove locais diferentes no genoma. Ao mesmo tempo, o número de inserções indesejadas acabou sendo insignificante.
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