Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram uma nova tecnologia de edição de genes que tem a capacidade de “arrastar e soltar” grandes sequências de DNA no genoma humano. Os desenvolvedores dessa nova tecnologia de edição de genes também fundaram a empresa de biotecnologia de Watertown (EUA), a Tome Biosciences.
A ferramenta molecular oferece aos cientistas uma nova maneira de substituir completamente os genes danificados, abrindo caminho para possíveis curas de doenças genéticas como a fibrose cística, a hemofilia e a hemocromatose. Também poderia ser utilizada para instalar vários novos genes de uma só vez no genoma, técnica essa que teria o objetivo de “sobrecarregar” as células imunológicas com novas proteínas que funcionariam como neoantígenos tumorais, o que potencializaria substancialmente a capacidade destas células de identificar e eliminar células tumorais com muito mais eficiência.
A nova ferramenta de edição de genes, apelidada de PASTE, foi desenvolvida por Omar Abudayyeh e Jonathan Gootenberg, ex-alunos do considerado “pai” da edição de genes CRISPR (do inglês, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), Feng Zhang, e que agora dirigem seu próprio laboratório no McGovern Institute for Brain Research do MIT americano.
Um artigo que descreve em detalhes essa revolucionária tecnologia foi publicado recentemente na prestigiada revista Nature Biotechnology com o título traduzido para o português: “Inserção de genoma pela técnica de arrastar e soltar grandes sequências sem clivagem de DNA de fita dupla usando integrases dirigidas por CRISPR”.
A integração programável do genoma de carga de DNA sem reparos de quebras da fita dupla de DNA continua sendo um desafio não resolvido na edição do genoma humano. No estudo publicado, os autores apresentam uma técnica inédita de adição programável de sequências do DNA por meio de elementos de direcionamento específicos do local (PASTE), e que utiliza para tal uma nickase CRISPR-Cas9 fundida a uma transcriptase reversa e serina integrase para o devido recrutamento genômico direcionado e também para a integração de cargas úteis desejadas. Eles então demonstraram a integração de sequências tão grandes quanto ~36?kilobases em vários loci genômicos em três linhas de células humanas, além de células T primárias e hepatócitos humanos primários sem divisão.
Para aumentar o PASTE, os autores identificaram 25.614 integrases de serina e locais de ligação cognatos de metagenomas e ortólogos modificados com maior atividade e sequências de reconhecimento mais curtas para integração programável eficiente. A técnica PASTE apresenta qualidade de edição semelhante ou superior a dos métodos baseados em reparo dirigido por homologia e união de extremidades não homólogas, com atividade em células que não se dividem e in vivo com menos eventos fora dos alvos detectáveis. O PASTE expande os recursos de edição do genoma, permitindo a inserção de genes grandes e multiplexados sem depender das vias de reparo do DNA.