O Prêmio Nobel de Química de 2020 foi para duas mulheres que desenvolveram uma ferramenta de edição de genes chamada CRISPR-Cas9, que corta o DNA como uma tesoura molecular.
A técnica "não só revolucionou a ciência básica, mas também resultou em colheitas inovadoras e levará a novos tratamentos médicos inovadores", disse Claes Gustafsson, presidente do Comitê Nobel de Química, em um comunicado.
Com a capacidade de cortar habilmente sequências específicas de DNA do genoma, os cientistas podem identificar as funções dos genes.
Essas descobertas aumentam nossa compreensão básica de como esses genes funcionam e podem ter aplicações práticas, como no cultivo de safras resistentes a secas e pragas e no desenvolvimento de terapias para câncer e doenças genéticas. O sistema genético de cortar e colar também está sendo usado em novos testes diagnósticos da COVID-19.
O Nobel "pelo desenvolvimento de um método para edição de genoma" foi para Emmanuelle Charpentier, diretora da Unidade Max Planck para a Ciência de Patógenos, e Jennifer Doudna, professora de bioquímica, biofísica e biologia estrutural da Universidade da Califórnia, Berkeley.
Este é o primeiro Nobel de ciências concedida a uma equipe feminina, de acordo com a revista Science.
A descoberta
O desenvolvimento do CRISPR-Cas9 começou acidentalmente quando Charpentier estudava a bactéria Streptococcus pyogenes, que causa uma série de doenças, desde tonsilite a sepse, de acordo com um comunicado do Comitê do Nobel.
A bactéria contém uma molécula chamada tracrRNA, descobriu Charpentier, que protege S. pyogenes contra a infecção por vírus, de acordo com um relatório de 2011 na revista Nature.
Descobriu-se que o tracrRNA era apenas um componente de um mecanismo de defesa maior conhecido como sistema CRISPR/Cas, que as bactérias usam para cortar e cortar o DNA de vírus que tentam infectá-los, relatou a Live Science anteriormente.
Após um ataque viral, a bactéria incorpora um pedaço de DNA viral em seu próprio genoma. Esses troféus de batalha se alinham no genoma, aparecendo repetidamente, e são conhecidos como "agrupamentos de repetições palindrômicas curtas regularmente espaçadas", abreviado como ARPCRE (do inglês clusters of regularly interspaced short palindromic repeats - CRISPR).
Acredita-se que esses genes arquivados ajudem as bactérias a reconhecer os vírus e a evitar ataques futuros.
Mas, para primeiro fatiar o DNA viral, as bactérias usam proteínas "associadas a CRISPR", chamadas proteínas Cas, sob a orientação de tracrRNA e outras moléculas.
Após sua descoberta do tracrRNA, Charpentier começou a colaborar com Doudna, e as duas recriaram a tesoura genética da bactéria em um tubo de ensaio.
Em seu trabalho seminal, publicado em 2012 na revista Science, elas simplificaram o sistema em uma ferramenta útil de edição de genes, capaz de direcionar e cortar sequências de DNA específicas do genoma.
Aplicações
Desde então, a ferramenta foi refinada e usada para uma ampla gama de aplicações, incluindo o recente desenvolvimento de testes de diagnóstico para COVID-19, informou a BBC.
"Esta descoberta, originalmente derivada de um mecanismo de defesa natural em bactérias contra vírus, terá aplicações incalculáveis no tratamento e cura de doenças genéticas e no combate ao câncer, bem como impactos na agricultura e em outras áreas", disse Luis Echegoyen, presidente da American Chemical Society, em um comunicado.
"O futuro desta técnica é realmente brilhante e promissor."
Alguns cientistas esperavam que o bioquímico Feng Zhang, do Broad Institute, pudesse compartilhar o Nobel com Charpentier e Doudna, pois logo após sua descoberta, ele demonstrou que o CRISPR também funciona em células de mamíferos, relatou a Science Magazine.
Com base no trabalho de Zhang, o Broad Institute recebeu a primeira patente para o uso da tecnologia de edição de genes CRISPR em eucariotos - células complexas com núcleos para armazenar seu DNA - mas as instituições de Charpentier e Doudna continuam lutando por suas próprias patentes, de acordo com a Scientist Magazine.
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Traduzido e adaptado por equipe Conhecimento Agora
Fonte: Live Science
