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Conheça os Gene Drives, a tecnologia que permite acabar com o Zika e resolver problemas ambientais!

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Conheça os Gene Drives, a tecnologia que permite acabar com o Zika e resolver problemas ambientais!

Mensagem por Tanaami em 24/9/2016, 03:43


E ai!
Já ouviram falar em Gene Drives? É a tecnologia que permite editar o DNA de populações inteiras, útil para acabar com doenças como zika, dengue e malária, bem como controlar espécies invasivas, ajudar espécies ameaçadas de extinção, reverter a resistência de insetos e ervas daninhas ao uso excessivo (e irresponsável! Grrr Evil or Very Mad ) de pesticidas e herbicidas, entre outras aplicações.

Como em tantas outras ferramentas utilizadas na biotecnologia, seu mecanismo já existe na natureza a muito tempo, e foi hackeada para nós, humanos, usarmos para outras finalidades. Seu uso permanece teórico por motivos de segurança, já que editar populações selvagens inteiras pode ter consequências muito graves, e por isso não recomendo a ninguém aqui usá-la se realmente não souber o que está fazendo (ou seja, só com uma equipe de cientistas treinados, com plena capacidade, em instituições de pesquisa sérias, com pleno apoio da comunidade científica, com autorização dos órgãos responsáveis e para uma causa séria e que não exista outra alternativa melhor!). Apesar de nunca ter sido usada na prática, testes controlados em laboratório, principalmente com mosquitos, já foram feitos e ela realmente funciona! O legal dessa ferramenta é que ela também pode ser reversível se planejada de modo correto, então se mesmo com todo o devido cuidado algo der errado, com outro gene drive é possível consertar o erro. Bom, feitas as advertências, vamos ver como ela funciona!

Todos aprenderam na escola aquela velha teoria de Mendel, em que cada gameta herda metade dos genes alelos, e que o genótipo dos descendentes vai ser baseado na combinação desses genes alelos. Mas existe também certos genes "egoístas", que irão dominar independentemente do outro alelo. Assim, se um organismo A possui esse gene egoísta, e cruza com organismo B que não possui, todos os descendentes (ou pelo menos mais que 50%) de AxB irão ter esse gene egoísta, não importando o genótipo de B. Isso é gene drive. E por isso, essa tecnologia só funciona em organismos que são sexuados.


Existem vários tipos de gene drives, mas vou destacar somente um aqui, o baseado em nucleases guiadas por RNA, como o CRISPR (leia mais sobre ele clicando AQUI). Como o CRISPR é muito novo, só achei um artigo em que ele foi usado para criar gene drives, embora o CRISPR tem potencial pra resolver vários problemas que se haviam em outros tipos de nuclease, como estabilidade e eficiência.

O gene drive por nuclease funciona da seguinte maneira: a nuclease corta o locus correspondente no cromossomo que não possui o drive. Ao cortar, o cromossomo irá sofrer um reparo por homologia ou um reparo não homologo. Se for por homologia, será necessário um padrão para o reparo ser feito, e nesse padrão está o próprio gene drive, ou seja, o gene drive se copiou para o cromossomo que não o possuía antes. Além do gene drive, pode ser embutido no padrão algum gene externo, por exemplo algum gene que codifica uma proteína que imuniza o organismo contra certa doença, como o Zika.



Imagens retiradas deste review (Emerging Technology: Concerning RNA-guided gene drives for the alteration of wild populations).

Se você quiser saber mais, este review é bem abrangente e trata também diversas questões relacionadas ao impacto ambiental, apliacações e fatores que influenciam na eficiência do drive, e este leva em conta outros tipos de gene drives, além dos movidos a nuclease, e são ótimos pontos de partida para quem quer estudar mais sobre o assunto.

Tanaami
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