Copiar e colar - um passo para o design humano

Na década de 30, Aldous Huxley, em seu famoso romance Brave New World, descreveu a chamada seleção genética de futuros funcionários - pessoas específicas, com base em uma chave genética, serão designadas para desempenhar determinadas funções sociais.

Huxley escreveu sobre a "desgomagem" de crianças com traços desejados na aparência e no caráter, levando em consideração tanto os aniversários em si quanto o subsequente acostumar-se à vida em uma sociedade idealizada.

“Tornar as pessoas melhores provavelmente será a maior indústria do século XNUMX”, prevê. Yuval Harari, autor do recém-lançado livro Homo Deus. Como observa um historiador israelense, nossos órgãos ainda funcionam da mesma maneira a cada 200 XNUMX. há muitos anos. No entanto, acrescenta que uma pessoa sólida pode custar muito caro, o que levará a desigualdade social a uma nova dimensão. “Pela primeira vez na história, a desigualdade econômica também pode significar desigualdade biológica”, escreve Harari.

Um antigo sonho dos escritores de ficção científica é desenvolver um método para "carregar" de forma rápida e direta conhecimentos e habilidades no cérebro. Acontece que a DARPA lançou um projeto de pesquisa que visa fazer exatamente isso. Um programa chamado Treinamento direcionado de neuroplasticidade (TNT) visa acelerar o processo de aquisição de novos conhecimentos pela mente por meio de manipulações que aproveitam a plasticidade sináptica. Os pesquisadores acreditam que, ao neuroestimular as sinapses, elas podem ser alteradas para um mecanismo mais regular e ordenado para fazer as conexões que são a essência da ciência.

Representação do modelo de treinamento neuroplástico direcionado

CRISPR como MS Word

Embora no momento isso nos pareça pouco confiável, ainda há relatos do mundo da ciência que o fim da morte está próximo. Até tumores. A imunoterapia, ao equipar as células do sistema imunológico do paciente com moléculas que “combinam” com o câncer, tem tido muito sucesso. Durante o estudo, em 94% (!) dos pacientes com leucemia linfoblástica aguda, os sintomas desapareceram. Em pacientes com doenças tumorais do sangue, esse percentual é de 80%.

E esta é apenas uma introdução, porque este é um verdadeiro sucesso dos últimos meses. Método de edição de genes CRISPR. Isso por si só torna o processo de edição de genes algo que alguns comparam à edição de texto no MS Word – uma operação eficiente e relativamente simples.

CRISPR significa o termo inglês ("repetições curtas palindrômicas acumuladas regularmente interrompidas"). O método consiste em editar o código de DNA (cortar fragmentos quebrados, substituí-los por novos ou adicionar fragmentos de código de DNA, como é o caso dos processadores de texto) para restaurar as células afetadas pelo câncer e até destruir completamente o câncer, eliminar isso das células. Diz-se que o CRISPR imita a natureza, em particular o método usado pelas bactérias para se defender contra ataques de vírus. No entanto, ao contrário dos OGMs, a mudança de genes não resulta em genes de outras espécies.

A história do método CRISPR começa em 1987. Um grupo de pesquisadores japoneses descobriu então vários fragmentos não muito típicos no genoma bacteriano. Eles estavam na forma de cinco sequências idênticas, separadas por seções completamente diferentes. Os cientistas não entenderam isso. O caso só recebeu mais atenção quando sequências de DNA semelhantes foram encontradas em outras espécies bacterianas. Então, nas celas eles tinham que servir a algo importante. Em 2002 Ruud Jansen da Universidade de Utrecht, na Holanda, decidiu chamar essas sequências de CRISPR. A equipe de Jansen também descobriu que as sequências crípticas eram sempre acompanhadas por um gene que codifica uma enzima chamada Cas9que pode cortar a fita de DNA.

Depois de alguns anos, os cientistas descobriram qual é a função dessas sequências. Quando um vírus ataca uma bactéria, a enzima Cas9 pega seu DNA, o corta e o comprime entre sequências CRISPR idênticas no genoma bacteriano. Este modelo será útil quando as bactérias forem atacadas novamente pelo mesmo tipo de vírus. Então as bactérias irão reconhecê-lo imediatamente e destruí-lo. Após anos de pesquisa, os cientistas concluíram que o CRISPR, em combinação com a enzima Cas9, pode ser usado para manipular o DNA em laboratório. Grupos de pesquisa Jennifer Doudna da Universidade de Berkeley nos EUA e Emmanuelle Charpentier da Universidade de Umeå na Suécia anunciou em 2012 que o sistema bacteriano, quando modificado, permite editando qualquer fragmento de DNA: você pode cortar genes dele, inserir novos genes, ativá-los ou desativá-los.

O próprio método, chamado CRISPR-Cas9, ele funciona reconhecendo o DNA estranho através do mRNA, que é responsável por transportar a informação genética. Toda a sequência CRISPR é então dividida em fragmentos mais curtos (crRNA) contendo o fragmento de DNA viral e a sequência CRISPR. Com base nessas informações contidas na sequência CRISPR, é criado o tracrRNA, que é anexado ao crRNA formado juntamente com o gRNA, que é um registro específico do vírus, sua assinatura é lembrada pela célula e utilizada no combate ao vírus.

Em caso de infecção, o gRNA, que é um modelo do vírus atacante, liga-se à enzima Cas9 e corta o atacante em pedaços, tornando-o completamente inofensivo. As peças cortadas são então adicionadas à sequência CRISPR, um banco de dados especial de ameaças. No decorrer do desenvolvimento da técnica, descobriu-se que uma pessoa pode criar gRNA, o que permite interferir nos genes, substituí-los ou cortar fragmentos perigosos.

No ano passado, oncologistas da Universidade de Sichuan em Chengdu começaram a testar uma técnica de edição de genes usando o método CRISPR-Cas9. Esta foi a primeira vez que este método revolucionário foi testado em uma pessoa com câncer. Um paciente que sofre de câncer de pulmão agressivo recebeu células contendo genes modificados para ajudá-lo a combater a doença. Eles pegaram células dele, cortaram-nas para um gene que enfraqueceria a ação de suas próprias células contra o câncer e as inseriram de volta no paciente. Essas células modificadas devem lidar melhor com o câncer.

Essa técnica, além de barata e simples, tem outra grande vantagem: as células modificadas podem ser exaustivamente testadas antes de serem reintroduzidas. eles são modificados fora do paciente. Eles tiram sangue dele, realizam as manipulações apropriadas, selecionam as células apropriadas e só então injetam. A segurança é muito maior do que se alimentarmos essas células diretamente e esperarmos para ver o que acontece.

ou seja, uma criança geneticamente programada

O que podemos mudar de Engenharia genética? Acontece muito. Há relatos dessa técnica sendo usada para alterar o DNA de plantas, abelhas, porcos, cachorros e até embriões humanos. Temos informações sobre culturas que podem se defender contra o ataque de fungos, sobre vegetais com frescor duradouro ou sobre animais de fazenda imunes a vírus perigosos. O CRISPR também permitiu que se trabalhasse para modificar os mosquitos que espalham a malária. Com a ajuda do CRISPR, foi possível introduzir um gene de resistência microbiana no DNA desses insetos. E de tal forma que todos os seus descendentes o herdem - sem exceção.

No entanto, a facilidade de alterar os códigos de DNA levanta muitos dilemas éticos. Embora não haja dúvidas de que esse método pode ser usado para tratar pacientes com câncer, é um pouco diferente quando consideramos usá-lo para tratar obesidade ou até problemas de cabelo loiro. Onde colocar o limite da interferência nos genes humanos? Mudar o gene do paciente pode ser aceitável, mas mudar os genes nos embriões também será automaticamente passado para a próxima geração, o que pode ser usado para o bem, mas também para o prejuízo da humanidade.

Em 2014, um pesquisador americano anunciou que havia modificado vírus para injetar elementos de CRISPR em camundongos. Lá, o DNA criado foi ativado, causando uma mutação que causou o equivalente humano do câncer de pulmão... De forma semelhante, teoricamente seria possível criar DNA biológico que causa câncer em humanos. Em 2015, pesquisadores chineses relataram que usaram o CRISPR para modificar genes em embriões humanos cujas mutações levam a uma doença hereditária chamada talassemia. O tratamento tem sido controverso. As duas revistas científicas mais importantes do mundo, Nature e Science, recusaram-se a publicar o trabalho dos chineses. Finalmente apareceu na revista Protein & Cell. A propósito, há informações de que pelo menos quatro outros grupos de pesquisa na China também estão trabalhando na modificação genética de embriões humanos. Os primeiros resultados desses estudos já são conhecidos - os cientistas inseriram no DNA do embrião um gene que confere imunidade à infecção pelo HIV.

Muitos especialistas acreditam que o nascimento de uma criança com genes modificados artificialmente é apenas uma questão de tempo.