Notícia

Sistema de edição genética ‘twin prime’ oferece o dobro da eficiência

Fonte

Universidade Harvard

Data

terça-feira, 21 dezembro 2021 12:25

Áreas

Biotecnologia. Genoma.

Uma equipe de pesquisadores liderada por cientistas da Universidade Harvard e do Instituto Broad, nos Estados Unidos, desenvolveu a edição twin prime, uma nova estratégia de edição de genes baseada em CRISPR que permite a manipulação de pedaços de DNA do tamanho de um gene em células humanas sem cortar a dupla hélice do DNA.

Por poder fazer edições maiores do que antes, a nova técnica poderia possibilitar o estudo e o tratamento de doenças genéticas decorrentes da perda da função gênica ou de mutações estruturais complexas, como hemofilia ou síndrome de Hunter.

No artigo, publicado na revista científica Nature Biotechnology, os pesquisadores detalharam como desenvolveram a edição twin prime, que usa uma proteína do editor principal e dois RNAs de guia de edição principal (pegRNAs) para a substituição programável ou excisão de sequências de DNA endógenas de sítios genômicos humanos sem a necessidade de cortes da fita dupla do DNA.

Quando combinada com uma recombinase específica do local, a técnica twin prime permitiu a integração do DNA do tamanho de um gene de mais de 5.000 pares de bases no genoma humano em locais escolhidos pelos pesquisadores. Como grandes variantes estruturais são encontradas em muitos alelos humanos causadores de doenças, essa técnica pode ajudar a tratar doenças genéticas. O estudo usou a twin prime mais recombinase para editar genes ligados à síndrome de Hunter, fenilcetonúria (PKU), distrofia muscular de Duchenne e hemofilia.

“Um grande desafio remanescente na edição de genes de células de mamíferos é a nossa incapacidade de fazer inserções do tamanho de genes direcionados em locais de nossa escolha”, disse o Dr. David Liu, autor sênior do artigo, professor de Ciências Naturais de Harvard e membro do corpo docente principal do InstitutoBroad. “Essa capacidade pode avançar a terapia genética, permitindo que os genes sejam restaurados em seus locais de sequência nativa, sem aumento do risco de câncer por integração semi-aleatória ou não controlada em outros locais do genoma”.

O novo método é projetado para superar algumas das limitações das técnicas de edição de genes existentes e construído sobre os pontos fortes da técnica de edição principal.

Por si só, a técnica twin prime permite exclusões, inserções e substituições eficientes de centenas de pares de bases, alcançando edições maiores do que a simples edição principal. Buscando a capacidade de fazer edições ainda maiores de até milhares de pares de bases – um tamanho grande o suficiente para incluir muitos genes inteiros – a equipe instalou “locais de pouso” da recombinase Bxb1 no local-alvo em células humanas. A recombinase então mediou a inserção de grandes sequências de carga de DNA nos locais de ‘aterrissagem’.

“Esperamos aplicar a técnica twin prime a algumas questões terapêuticas, enquanto continuamos a desenvolver essa estratégia para aumentar a eficiência das integrações de grandes tamanhos de genes”, concluiu o Dr. David Liu.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Harvard (em inglês).

Fonte: Yahya Chaudhry, Universidade Harvard. Imagem: Anirudh via Unsplash.

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