Os perigos de alterar o código da vida

A capacidade para alterar rapidamente o código da vida dá um poder inaudito sobre o mundo natural. E gera uma nova pergunta: devemos servir-nos dele?

 Texto Michael Specter   Fotografia Greg Girard

Calla Vanderberg vem ao mundo num hospital de Falls Church (EUA). Como acontece aqui com todos os recém-nascidos, sete dos seus genes implicados no metabolismo dos fármacos serão analisados. No futuro, os médicos poderão desenhar os medicamentos à medida do seu perfil genético único. 

Um olhar de relance para o gabinete de Anthony James desfaz qualquer dúvida sobre o seu trabalho. As paredes estão forradas com desenhos de mosquitos e as prateleiras repletas de livros sobre mosquitos. Pendurado junto da secretária, vê-se um cartaz com ilustrações de uma espécie em particular (Aedes aegypti) representada em cada fase de desenvolvimento. As ilustrações estão ampliadas a dimensões que fariam empalidecer os fãs do “Parque Jurássico”. Na matrícula do seu carro, lê-se uma única palavra: AEDES. “Vivo obcecado por mosquitos há 30 anos”,  conta Anthony, especialista da Universidade da Califórnia.
Existem aproximadamente 3.500 espécies de mosquitos, mas Anthony só presta atenção a um punhado delas pertencentes à lista das criaturas mais mortíferas do planeta. Uma delas é a Anopheles gambiae, responsável pela transmissão do parasita da malária que mata centenas de milhares de pessoas todos os anos. Durante grande parte da sua carreira, o cientista centrou--se igualmente no género Aedes. Na opinião de alguns historiadores, este mosquito chegou ao Novo Mundo a bordo de navios negreiros do século XVII, trazendo consigo a febre-amarela, que matou milhões de pessoas. Hoje, propaga também a febre de dengue, chikungunya, o vírus do Nilo ocidental e o Zika.

Num surto que vai alastrando, iniciado em 2015 no Brasil, o Zika parece ter provocado uma grande variedade de doenças do foro neurológico

Num surto que vai alastrando, iniciado em 2015 no Brasil, o Zika parece ter provocado uma grande variedade de doenças do foro neurológico, incluindo uma rara anomalia denominada microcefalia – os bebés nascem com cabeças anormalmente pequenas e cérebros subdesenvolvidos. 
O objectivo de Anthony James tem sido manipular os genes dos mosquitos de forma a que os insectos deixem de ser capazes de propagar essas doenças. Até há pouco tempo, este foi um percurso em grande medida teórico. No entanto, ao combinar uma nova tecnologia revolucionária denominada CRISPR-Cas9 com um sistema natural conhecido como indução genética (em inglês, gene drive), a teoria está rapidamente a transformar-se em realidade.
Pela primeira vez, a comunidade científica é capaz de, com rapidez e precisão, modificar, eliminar e reordenar o DNA de quase todos os organismos vivos – nós incluídos. Nos últimos três anos, esta tecnologia tem transformado a biologia. Trabalhando com modelos animais, investigadores em todo o mundo já utilizaram a tecnologia CRISPR para corrigir falhas genéticas importantes, incluindo as mutações responsáveis pela distrofia muscular, a fibrose quística e uma forma de hepatite. Muitos cientistas acreditam que a tecnologia poderá contribuir para curar a sida. 

Estas larvas de mosquito no laboratório de Anthony James testemunham como uma doença poderia ser travada. Ambas são de Anopheles stephensi, um transmissor do parasita da malária na Ásia. Recorrendo à tecnologia CRISPR, Anthony editou um gene na larva, à direita, de maneira que o insecto não possa transmitir o parasita. Uma proteína fluorescente expõe o sucesso. Uma vez libertados na natureza, os mosquitos remodelados e munidos de uma ferramenta denominada indução genética poderiam substituir os mosquitos que transmitem a doença. Há ainda muitas incertezas até este conhecimento científico poder ser aplicado. Fotografia David Littschwager.

Em experiências já realizadas, os cientistas também utilizaram a técnica CRISPR para livrar os porcos dos vírus que impedem o transplante dos seus órgãos para seres humanos. Os ecologistas estão a experimentar formas de a tecnologia ajudar a proteger espécies ameaçadas de extinção. Além disso, os biólogos especializados em botânica, trabalhando com uma grande variedade de culturas, têm desenvolvido esforços no sentido de eliminar genes que atraem pragas. Dessa maneira, apoiados na biologia e não em substâncias químicas, a CRISPR pode contribuir para que possamos libertar-nos da nossa dependência face aos pesticidas tóxicos. 
Nenhuma descoberta científica dos últimos cem anos encerra tantas promessas e tantas questões éticas. Colocando as coisas do modo mais provocatório, se a CRISPR fosse utilizada para editar uma linha germinal (de células contendo material genético que pode ser herdado pela geração seguinte) de um embrião humano, fosse com a intenção de corrigir uma falha genética, fosse para reforçar determinada característica desejada, essa modificação seria transmitida aos filhos desse indivíduo e aos filhos desses filhos para sempre. As implicações totais são difíceis, senão mesmo impossíveis, de antecipar. 

Zhou Yin, do Laboratório Yunnan Key de Investigação Biomédica sobre Primatas (China), exibe um jovem macaco criado a partir de um embrião modificado por meio de CRISPR. Dezenas de outros organismos, incluindo galinhas e vacas, cogumelos e trigo, peixes-gato e carpas, foram modificados por meio de CRISPR para exibirem e transmitirem determinadas características genéticas. Muitos mais se seguirão. 

“Trata-se de uma tecnologia admirável, com muitas utilizações extraordinárias. Mas se alguém fizer algo tão fatídico como reescrever a linha germinal, então é melhor que consiga explicar-me a extraordinária razão que o motiva a fazê-lo”, afirmou Eric Lander, de Harvard e do MIT, que chefiou o Projecto do Genoma Humano. “E é melhor que consiga garantir que a sociedade optou por fazer esta escolha. Sem concordância generalizada, isso não vai acontecer.”
“A comunidade não possui bases sólidas para responder a estas perguntas”, acrescentou Eric. 
A tecnologia CRISPR-Cas9 integra duas componentes. A primeira é uma enzima (Cas9) que actua como bisturi celular para cortar o DNA. Na natureza, as bactérias servem-se dele para seccionar e desarmar o código genético dos vírus invasores.
A outra componente é um guia de RNA destinado a conduzir o bisturi aos nucleótidos exactos (as letras químicas do DNA) que tem por missão cortar. 

Quando o surto de Zika em Porto Rico terminar, pelo menos um quarto dos 3,5 milhões de habitantes de Porto Rico poderá ter contraído Zika.

A precisão deste guia é incrível: os cientistas conseguem enviar um fragmento sintético de substituição para qualquer localização num genoma constituído por milhares de milhões de nucleótidos. Quando chega ao seu destino, a enzima Cas9 corta e remove a sequência de DNA indesejada. Para preencher o espaço deixado, a célula insere a cadeia de nucleótidos fornecida pelo pacote CRISPR.
Quando o surto de Zika em Porto Rico terminar, pelo menos um quarto dos 3,5 milhões de habitantes de Porto Rico poderá ter contraído Zika. A probabilidade de infecção de milhares de mulheres grávidas é muito elevada.
Na actualidade, a única resposta verdadeiramente eficaz contra o Zika consistiria em aplicar insecticida em toda a ilha. Na opinião de Anthony James e de outros investigadores, a manipulação dos mosquitos com CRISPR e a utilização de uma indução genética para tornar essas mudanças definitivas representariam uma abordagem muitíssimo melhor.
As induções genéticas têm capacidade para contornar as regras tradicionais da hereditariedade. A descendência de qualquer animal com reprodução sexuada costuma receber um exemplar de um gene de cada progenitor. No entanto, alguns genes são “egoístas”: a evolução proporcionou-lhes uma probabilidade superior a 50% de uma transmissão hereditária. Em teoria, os cientistas poderiam combinar a técnica CRISPR com uma indução genética para modificar o código genético de uma espécie, vinculando uma sequência de DNA desejada ao gene favorecido antes de libertarem os animais para acasalarem naturalmente. Em conjunto, as ferramentas conseguiriam impor quase qualquer característica genética a uma população inteira. 

Descubra uma nova visão do mundo!

Assine a National Geographic.

Pesquisar