A cada novo avanço da ciência e da tecnologia, podemos perceber que a nossa evolução é tão dependente do mergulho nos micro-universos que compõem o mundo em que nós vivemos quanto do desbravar das fronteiras e territórios que limitam o nosso alcance. E se uma direção nos apresenta novos desafios e paradigmas filosóficos e existenciais, expandindo nossos horizontes cognitivos; a outra apresenta respostas para questões e obstáculos internos e intrínsecos ao nosso corpo e composição física, que podem se apresentar como inimigos poderosos na continuidade de nossas vidas e na caminhada evolutiva da espécie humana.
Enquanto a busca por novos horizontes na terra, no mar e no espaço revelaram, conquista após conquista, o quanto a humanidade tende a perder o protagonismo da própria existência conforme o seu olhar se expande; numa estranha contrapartida, as descobertas feitas no mundo micro, nano, atômico e agora quântico, revelam um universo superpopuloso existindo e se expandindo no interior de cada indivíduo. E assim como as ameaças do mundo externo podem pôr em cheque a continuidade de uma pessoa, uma população ou toda a humanidade, o mesmo risco, em grau equivalente, reside na estrutura molecular presente em cada célula do indivíduo.
É uma perspectiva um tanto perturbadora, é verdade. Mas da mesma forma que existem correntes científicas que se dedicam à compreensão do espaço que nos cerca na busca por caminhos, mecanismos e tecnologias que nos garantam uma vida mais segura, tantas outras estão voltadas para a resolução de problemas e enigmas que o nosso micro-universo interior tem nos apresentado ao longo de nossa jornada evolutiva.
Então, se alguém chegasse para um cidadão vivendo na passagem do século XIX para o século XX e dissesse que dentro de algumas décadas seria possível voar por todo o globo através de máquinas que cruzavam os céus carregadas de passageiros de todas as nacionalidades, essa pessoa provavelmente seria vista, no mínimo, como uma visionária exuberante.
Agora, imagine você: viver em um mundo onde, independente da sua predisposição genética para qualquer que seja o grupo de doenças, existe uma técnica que pode antever e evitar 89% das patologias já conhecidas pela humanidade apenas corrigindo moléculas de DNA. Sem cortes, livre de altas doses de medicamentos ou qualquer tipo de tratamento agressivo. E mesmo que as doenças se manifestem, bastaria que o paciente passasse por uma máquina que localiza, isola e troca a seção defeituosa do genoma para que os sintomas começassem a regredir até desaparecer.
Parecem cenas de uma realidade futurista comum nos filmes de ficção científica, não é mesmo?
Mas, acredite você ou não, esse procedimento existe, suas pesquisas estão em fase avançada de desenvolvimento e em breve prometem revolucionar não só o campo da Engenharia Genética como o exercício da medicina como conhecemos até os dias de hoje.
A técnica, de apresentação quase milagrosa para um olhar leigo, se chama Prime Editing - que pode ser traduzida para o português como Edição de Qualidade -, foi idealizada pelo engenheiro genético Andrew Anzalone, em 2017, durante a conclusão de seu doutorado na Universidade de Columbia. Mas só foi concebida enquanto estudo prático no laboratório do biólogo químico David Liu, que, por sua vez, já havia conquistado fama por ter participado do desenvolvimento do Método Crispr/Cas9 - do qual vamos falar mais à frente. O Prime Editing consiste em identificar o erro genético responsável pelo desenvolvimento e a manifestação de cada doença e, em seguida, vasculhar o DNA em busca das letras ou das seções defeituosas do genoma. Depois de localizado, o segundo passo é apagar este erro e inserir no seu lugar uma sequência de letras livre de qualquer anomalia.
Até o atual momento, o estudo foi testado apenas para identificar e curar doenças no sangue, como a Anemia Falciforme ou mesmo a Leucemia. Porque nesses casos, a medula óssea pode ser removida, "editada" e colocada de volta. Pois o maior desafio para a utilização do Prime Editing como tratamento clínico aplicável em um maior número de doenças é justamente a falta do equipamento molecular capaz de localizar as células corretas a serem alteradas no corpo. Porque, como tudo nesse mundo tem dois lados, se a técnica da edição genética for aplicada na célula ou na seção errada, ou seja, num trecho saudável do DNA, pode gerar anomalias e malformações tão diversas e complicadas que nem mesmo os cientistas podem prever as consequências finais. No chamado Efeito Frankenstein.
Porém, não obstante dessa realidade futurista, a Crispr/Cas9, outra técnica de manipulação do genoma, que precedeu o desenvolvimento do Prime Editing, vem sendo usada por médicos chineses para tratar quadros patológicos avançados e de difícil reversão. Conhecido somente como Método Crispr, esse procedimento tem uma aplicação muito semelhante ao Prime Editing, pois consiste em cortar o trecho do DNA responsável pela deformação genética e, consequentemente, a manifestação da doença, e no lugar dele inserir um novo fragmento, livre dessa alteração. Promovendo uma mutação genética que no curso natural do desenvolvimento humano pode levar gerações para se estabelecer, ou mesmo nunca acontecer.
O grande risco do Método Crispr, porém, é o mesmo apresentado por qualquer outra manipulação de genes: a criação de uma mutação inesperada, desconhecida, impassível de ser corrigida novamente e que poderá passar para as gerações seguintes.
Um exemplo desses "resultados não calculados" foi o que aconteceu na última vez, que se tem notícias e registros, em que o Método Crispr foi utilizado. Durante o tratamento de um paciente portador do HIV e da Leucemia. Nesse experimento, publicado na revista científica The New England Journal of Medicine, a equipe liderada por Hongkui Deng, da Universidade de Pequim, copiou os genes de indivíduos saudáveis e com resistência natural ao HIV que já haviam doado células para curar outros portadores da doença, e editaram o gene defeituoso do paciente soropositivo com leucemia para atuar como uma cópia dos genes resistentes. Como resultado, a equipe teve o câncer "corrigido", já que a doença entrou em remissão após o experimento. Mas o vírus do HIV permaneceu no DNA do paciente, porque os genes alterados correspondiam de 5% a 8% do total de células sanguíneas contaminadas.
É justamente essa falta de precisão o Calcanhar de Aquiles do Método Crispr, cuja falha foi perseguida e contornada pelos desenvolvedores do Prime Editing, que é basicamente a "versão atualizada" do Método Crispr.
Para que possamos entender a diferença entre ambos, vamos pensar em um livro muito extenso, de cerca de 3.000 páginas - o que comparado ao DNA humano, que contém três bilhões de letras, ainda pode ser considerado curto. E para encontrar uma única palavra com erro nesse imenso texto, enquanto o Método Crispr faz uma busca manual, o Prime Editing tem o comando Ctrl+F - capaz de fazer uma varredura minuciosa e precisa no conteúdo do livro em busca da palavra errada e, indo além, em todas as repetições desse erro. Outra diferença definitiva se apresenta no momento da "correção" dos defeitos genéticos. Enquanto o Método Crispr retira os trechos defeituosos do DNA para devolvê-los corrigidos em um segundo momento, o Prime Editing é capaz de promover uma correção automática onde, ao mesmo tempo em que as letras contendo erro são retiradas, outras letras com a codificação correta vão sendo postas em seus lugares.
Se você leu até aqui, mas ainda tem dúvidas em relação às duas técnicas e suas diferenças, vamos então explicar um pouco sobre a estrutura que forma o DNA e o modelo de ação de cada um dos procedimentos na correção das anomalias genéticas.
O DNA é uma molécula que está presente no núcleo de quase todas as células de quase todos os seres vivos. E é formada por três substâncias químicas:
Pentose, Fosfato e as Bases nitrogenadas - que são os famosos pares de A-T e C-G - Adenina com Timina; Citosina com Guanina. Juntos, esses três componentes são responsáveis por carregar todas as nossas informações genéticas.
A estrutura física do DNA é composta por duas fitas em formato de espiral, chamadas de dupla hélice, que se contorcem uma sobre a outra e se unem através das pontes de hidrogênio que, por sua vez, são formadas pelos pares das bases hidrogenadas A-T e C-G. A ordenação das sequências desses pares que unem a dupla hélice são chamadas de Genes. Neles está contida toda a hereditariedade que a vida traz consigo, desde as características de cada espécie até as informações que distinguem o DNA de cada indivíduo.
Indo adiante na explicação, as sequências de Genes, por sua vez, formam os cromossomos. Os seres humanos, por exemplo, possuem quarenta e seis cromossomos, vinte e três da mãe e vinte e três do pai. Ou seja, são quarenta e seis sequências de milhões de genes diferentes. O que faz com que cada DNA carregue em si cerca de três bilhões de letras, numa codificação original para cada pessoa, ou ser vivo.
Para se ter uma ideia da quantidade de informação que uma molécula de DNA guarda, foi comprovado que ela está em um formato tão comprimido no núcleo das células que se fossem esticadas poderiam alcançar até dois metros de comprimento.
Entendido essa parte, vamos agora mostrar como o Método Crispr e o Prime Edition se diferenciam.
O Método Crispr consiste em cortar a dupla hélice do DNA e através desse corte trazer consigo as sequências de genes defeituosos. Em seguida os defeitos são editados para que depois o trecho corrigido seja recolocado no mesmo lugar. A grande complicação está no fato de que, no intervalo entre Cortar, Editar e Colar, o DNA possa acionar inúmeros mecanismos de reparos intrínseco ao seu funcionamento. Então, pode acontecer de, no momento em que a sequência que foi cortada for devolvida à molécula, ela já não encontre a mesma codificação que existia quando foi extraída, gerando um resultado inesperado que pode dificultar, ou mesmo pôr a perder, todo o processo de edição controlado, e de cura, proposto pelo método. Além disso, o Método Crispr não é capaz de atuar em letras isoladas do código genético, apenas em seções. Ou seja, o Crispr/Cas9 trás consigo uma carga de possibilidade de erro que é muito difícil de ser ignorada.
O grande avanço que o Prime Editing apresenta é a capacidade de, antes mesmo de acessar a estrutura do DNA para editar as sequências com códigos defeituosos, levar consigo a codificação correta e, à medida que é feita a retirada da seção defeituosa, ocorre simultaneamente a troca pela codificação livre de anomalias. Além do mais, a precisão do Prime Editing é tamanha que o método é capaz de alterar apenas letras isoladas, sem que seja necessário a modificação de seções de Genes.
Mas então, o que está faltando para que o Prime Editing possa ser utilizado como uma tecnologia disponível para o tratamento de doenças e distúrbios genéticos?
Conforme afirmam os responsáveis pelo projeto, a técnica foi desenvolvida, porém, os equipamentos capazes de suportar as especificações e atender aos comandos necessários para a aplicação do método ainda não foram criados. É como se os cientistas soubessem onde querem chegar, mas ainda não pudessem percorrer o caminho, devido à falta de um transporte seguro. Dessa forma, eles sabem o que fazer para corrigir 89% das 75 mil doenças passíveis de serem transmitidas hereditariamente, uma vez que já identificaram os genes responsáveis pelo defeito nas células, assim como a versão corrigida para cada um desses defeitos. Mas lhes falta o mecanismo tecnológico, o que requer altos montantes de investimentos. Nos testes feitos com a tecnologia disponível atualmente, a equipe responsável foi capaz de corrigir as mutações que provocam a Anemia Falciforme, Fibrose Cística, a doença de Tay Sachs, entre outras.
O que podemos ter como certo é que para que todos esses avanços possam estar disponíveis à grande população é apenas uma questão de tempo. E por mais que possam parecer iniciativas otimistas e visionárias demais no momento, é sempre bom lembrarmos que muitas das doenças que hoje entendemos como distúrbios passageiros na saúde, curáveis ou controláveis através de tratamento, como a Tuberculose ou o Diabetes, há um século eram vistas como uma condenação de morte. Então, é muito provável que muitas das doenças que hoje amedrontam e apavoram a população, em algumas décadas possam ser tratadas a partir de uma simples e rápida edição dos genes defeituosos responsáveis pelo funcionamento incorreto das células envolvidas.