Edição de Gene: Aplicações e Ética

Genetic engineering and biotecnologia have come quite far. The words of Nobel laureate Sydney Brenner, “Progress in science depends on new techniques, new discoveries and new ideas, probably in that order”, could not be truer for gene editing. Edição Gene applications span various industries, most notably food and saúde. It refers to specific intentional alterations to the DNA sequence of a cell, tissue or organism to effect a desired change. The alterations range from a simple base pair insertion to large deletions. This pet peeve of genetic engineers- first appeared in the 1980s- relies on DNA cutting enzymes called nucleases and the cells’ own DNA repair machinery. The overall strategy remains consistent even today, but enhanced with multi-fold higher specificity and efficiency.  The three gene editing strategies in vogue include zinc-finger nucleases (ZFNs), ativadores de transcrição ou núcleos efetores (TALENs), e agrupados regularmente em repetições palíndromas curtas e espaçadas entre si (CRISPR) junto com a proteína Cas9.

The advent of the CRISPR-CAS9 technology, since 2012, has rendered editing genomes much less cumbersome and more “user friendly”. But, genome editing continues to stay shrouded in an ethical conundrum.

Sem dúvida, os benefícios da edição de genes se refletem melhor no fornecimento mundial de alimentos e nas terapias clínicas. Discutirei o impacto e as preocupações da edição de genes em cada um desses reinos, um a um, nas seções seguintes. Mas, antes de mergulhar nos prós e contras da edição de genes, é importante entender que os produtos atuais de edição de genes são diferentes dos organismos geneticamente modificados (OGM) convencionalmente debatidos e amplamente opostos. Os transgênicos clássicos transportam transgênicos de bactérias ou vírus. Os organismos geneticamente modificados, entretanto, não contêm nenhum componente de bactérias/vírus ou outras espécies. Isto é possível, pois as nucleases usadas na edição de genes, não são retidas nas células após o término do trabalho.

Aplicações de edição Gene: Culturas e gado 

From an agricultural point of view, the world is already facing a scarcity in food supply, which can only be expected to get worse with the changing climate and uncertain water supplies. Thus, it is important to generate crops that are more resistant to droughts, cold temperature, pests and other infectious agents. Livestock animals are integral to the agricultural practices, particularly in view of the high meat consumption globally. A primary objective while modifying livestock genes is to increase the amount of lean muscle, making them more valuable for consumption. A primary benefit of gene editing over conventional breeding strategies is its ability to change the genome of an entire generation in a single go. This saves a lot of time that will be spent otherwise to bring about the desired change in each population.

Mas, ao fazer isso, é imperativo garantir que não criemos uma espécie de cultura altamente invasiva que possa ter impacto prejudicial ao meio ambiente. Enquanto isso, resta saber se as culturas e os animais de criação podem encontrar maior aceitação na sociedade do que os OGMs.

Os OGM têm tido uma impressão sombria no público. Pode #geneediting ser a próxima grande coisa em #agricultura? https://t.co/Dloy7cUdEj pic.twitter.com/AhHHIbpnDc2

- Revista BOSS (@BOSSNewsNetwork) 27 de abril de 2018

 

Aplicações de edição Gene: Terapias clínicas

As clínicas são o reino onde o impacto da edição genética é mais direto e, portanto, também o mais discutido e debatido para os prós e os contras. A terapia genética tem a promessa de corrigir vários distúrbios genéticos, desde - mas não limitados a - Anemia falciforme, doença de Huntington a Distrofia Muscular. Enquanto a maioria das estratégias de edição de genes em um ambiente clínico utiliza uma ex-vivo algumas doenças podem não ser passíveis de serem amenizadas por estas práticas. Nesses casos, in vivo devem ser usadas ferramentas de edição de genes. Em casos muito especiais, onde os futuros pais têm um risco elevado de ter descendentes com distúrbios genéticos debilitantes, podemos até precisar considerar a edição da linha germinal/embrião. A edição da linha germinal (edição dos gametas sexuais) nos permitirá eliminar completamente o gene doente da linhagem e impedir a transmissão para as gerações futuras. A edição do embrião também permitiria eliminar o gene doente em todo o organismo, incluindo sua linha germinativa. A partir de 2017, somos agora capazes de editar geneticamente embriões humanos. Mas, só porque podemos editar um embrião humano, isso significa que devemos fazê-lo?

.@UMNHealth #research foi o alicerce de um marco histórico #GeneEditing julgamento https://t.co/2U2HYbSdlG #UMNProud

- U de M Research (@UMNresearch) 27 de novembro de 2017

 

Debate ético

Este é o espaço onde o debate social e ético em torno das aplicações de edição de genes precisa ocorrer. Como decidir quais casos justificam a edição da linha germinal ou embrionária? Quem traça a linha para ex vivo versus in vivo terapia? Pode-se argumentar que a edição de genes deveria ser permitida para doenças genéticas devastadoras - como a doença de Huntington. Mas e as pessoas com deficiências menos ameaçadoras de vida, como o nanismo ou a cegueira/ surdez hereditária?

Há também a preocupação com as pessoas que procuram modificar traços humanos não patológicos - aprimoramento humano genético para fins cosméticos. Ao invés de cirurgia plástica, as pessoas podem optar por meios genéticos para aprimoramentos cosméticos permanentes para si mesmas. Pode-se imaginar um cenário no qual ter uma característica física menos "atraente", pode causar aflição mental e pode justificar um aprimoramento cosmético.

Então, finalmente, "para editar ou não editar" genomas? Embora tenhamos alcançado a capacidade técnica de editar genomas, os cientistas ainda precisam discutir e abordar não apenas a ética da edição, mas também a segurança do organismo em questão e o impacto potencial desta modificação genética no meio ambiente. Órgãos reguladores, em todo o mundo, com diretrizes e regras rigorosas, devem especificar quais doenças genéticas justificam a edição de genes versus não. Eles também devem determinar quem tem acesso a esta tecnologia. Seria apenas para os ricos, que podem pagar por ela; ou para as populações e tribos pobres, onde uma doença genética devastadora pode ser mais prevalecente. É imperativo garantir que estas decisões críticas sejam orientadas por uma perspectiva humanitária, em vez de meramente por uma estratégia de marketing ditada pelos negócios.

Do ponto de vista tecnológico, estamos em um caminho de descoberta e invenção sem precedentes para melhorar a edição de genes. A única coisa que nos impede agora é nossa imaginação. Em breve, estaremos equipados com uma tecnologia de edição de genes de efeito mínimo a nenhum efeito colateral. Portanto, agora é o momento de começar a falar sobre a carga ética neste caminho pioneiro para um mundo melhor e mais saudável.

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