Como os cientistas provam que bebês gêmeos tiveram seus genes editados?

  • Thomas Dalton
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As perguntas estão girando após o anúncio de que os primeiros bebês com edição genética nasceram no início deste mês - incluindo o que exatamente os pesquisadores fizeram e se funcionou.

O anúncio veio por meio de um vídeo do YouTube postado no domingo (25 de novembro) por Jiankui He, um cientista chinês. Ele divulgou o vídeo depois que a MIT Technology Review informou sobre a existência de documentos de ensaios clínicos indicando que os pesquisadores estavam recrutando pais em potencial para um estudo de edição de genes de embriões que seriam implantados via fertilização in vitro. Logo depois, a Associated Press informou que ele afirma que duas meninas gêmeas, apelidadas de LuLu e NaNa, nasceram semanas atrás.

Mas os cientistas ficaram lutando para entender o que exatamente Ele e seus colegas haviam feito - e se a edição de genes foi bem-sucedida. Ele apresentou publicamente seus dados pela primeira vez na Segunda Cúpula Internacional sobre Edição do Genoma Humano em Hong Kong, em 28 de novembro, sem deixar que os organizadores da conferência conhecessem o conteúdo da apresentação de antemão, apenas um dos muitos afastamentos das normas científicas tradicionais e da bioética. [Genética em números: 10 contos tentadores]

"Isso é bastante perturbador e um choque para todas as pessoas da área", disse Chengzu Long, professor assistente de medicina na Langone Health da Universidade de Nova York que trabalha com o tipo de edição de genes que ele e seus colegas afirmam ter feito.

Provando isso

Os especialistas contatados por todos dizem que suspeitam que ele e seus colegas realmente tentaram editar os genes dos gêmeos como dizem que fizeram. Isso provavelmente não é uma brincadeira ou um truque como o famoso culto Raëliano falsificado de 2002, no qual um grupo de crentes em OVNIs alegou ter clonado com sucesso um humano.

"Algo foi feito", disse o geneticista Eric Topol, diretor do Scripps Research Translational Institute, na Califórnia. "Isso nós podemos dizer."

Kiran Musunuru, professor associado de medicina cardiovascular e genética da Perelman School of Medicine da Universidade da Pensilvânia, é um dos poucos pesquisadores que viu os dados de He. A Associated Press forneceu a ele um manuscrito não publicado de He afirma fazer uma revisão. O manuscrito foi ao mesmo tempo convincente e perturbador, Musunuru disse .

"Os dados que vi no manuscrito eram consistentes com a edição que acontecia nos embriões e com a edição persistente nos gêmeos após o nascimento", disse ele.

Infelizmente, Musunuru acrescentou, essa edição era falha. Os pesquisadores usaram uma técnica chamada CRISPR-Cas9 para cortar um gene chamado CCR5 dos embriões que se desenvolveram em LuLu e NaNa. Pessoas com mutações nesse gene costumam apresentar alguma resistência à infecção pelo HIV, que era o benefício que ele e seus colegas queriam transmitir. Mas em um gêmeo, disse Musunuru, a edição de genes em apenas uma das duas cópias do CCR5 foi bem-sucedida, o que significa que a outra cópia estava ativa. Esse gêmeo, disse ele, não teria nenhum benefício de imunidade contra o HIV. E em ambos os embriões, havia evidência de mosaicismo - algumas células carregando o gene editado e outras carregando o original. Durante sua palestra, ele mencionou que em um embrião havia evidências de um possível efeito fora do alvo, em que as ferramentas moleculares que os cientistas usam para editar o genoma alvejam o ponto errado, alterando genes que os pesquisadores não pretendiam mudar . [Bionic Humans: Top 10 Technologies]

"Acho absolutamente terrível que eles pegaram esses embriões que tinham problemas claros com a edição e foram em frente com eles", disse Musunuru. "Como você pode fazer aquilo?"

Em sua apresentação, ele disse que outra gravidez usando um embrião editado por gene está em andamento.

Upending o processo

Em um processo científico típico, dizem os especialistas, os dados dos gêmeos seriam publicados ou apresentados de forma mais ampla para serem revisados ​​por uma ampla gama de cientistas. Idealmente, disse Musunuru, haveria uma confirmação independente do sequenciamento genético: o DNA seria coletado de ambos os pais e gêmeos para mostrar que a edição realmente ocorreu e que quaisquer mutações nos genes das crianças não foram transmitidas da mãe e do pai. (Ele mostrou dados em sua palestra com evidências de tal sequenciamento.)

Sequenciar os genes para procurar as mudanças no CCR5 não é tão complicado, disse Long. As células podem ser retiradas de embriões para sequenciamento genético antes mesmo de serem implantadas no útero da mãe, disse ele. Segundo Musunuru, no manuscrito não publicado, ele e seus colegas afirmam que retiraram células da placenta e do sangue do cordão umbilical para sequenciamento genético.

Em Hong Kong, Ele apresentou os dados que Musunuru descreveu lendo no manuscrito não publicado, incluindo o possível efeito fora do alvo no embrião inicial, que ele alegou não estar presente na criança após o nascimento. Mas detectar efeitos fora do alvo é muito complicado, disse Topol. Descobrir esses erros é "mais fácil dizer do que fazer", disse Topol .

O DNA está embrulhado dentro da célula como um pedaço de barbante emaranhado com uma estrutura 3D complexa, disse ele. Efeitos fora do alvo podem acontecer em qualquer lugar ao longo desse emaranhado de moléculas, então eles são difíceis de encontrar. Além do mais, as ramificações de quaisquer erros podem ecoar por gerações, considerando que LuLu e NaNa passarão seus genes editados para seus próprios filhos.

"As palavras 'profundas consequências a jusante' não fazem justiça", disse Topol.

Não está claro o que a possível alteração fora do alvo pode significar para a saúde dos gêmeos; é possível que as meninas estejam bem, disse ele, mas que as gerações futuras possam sofrer.

"Você pode imaginar um cenário em que uma mutação prejudicial poupa um dos corpos da menina em sua maior parte, mas termina em seus ovos e quem será afetado? Seus filhos", disse Musunuru..

Benefício questionável

Mesmo se a edição funcionou no sentido de que os gêmeos realmente carregam os genes editados em suas células, não está tão claro se essas edições lhes farão algum bem. E é quase impossível testar se eles funcionam no mundo real.

De acordo com Topol, os pesquisadores podem remover células dos gêmeos para testar se o HIV pode infectá-los em pratos de laboratório. No entanto, as edições não conferem imunidade total contra o HIV, apenas resistência, disse Kelly Hills, consultora de bioética da empresa Rogue Bioethics. Não há como saber realmente que eles têm um efeito no mundo real, disse Hill, a menos que você exponha os bebês ao HIV repetidamente e descubra que eles não contraíram uma infecção. Isso, é claro, ela disse, seria extremamente antiético.

"Nunca saberemos se foi bem-sucedido", disse Hills .

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Nota do editor: esta história foi atualizada às 12h10. ET para corrigir o título e afiliação de Kiran Musunuru. Ele está na Universidade da Pensilvânia, não na Universidade de Harvard. O nome de Kelly Hills também foi corrigido.




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