Método inovador permite múltiplas edições no genoma em uma única etapa

São PauloCientistas do Gladstone Institutes desenvolveram uma nova técnica para fazer várias mudanças precisas no genoma simultaneamente. Este avanço trará grandes melhorias no estudo de doenças e na criação de novos tratamentos. Os pesquisadores utilizaram moléculas chamadas retrons para criar uma ferramenta capaz de alterar o DNA de bactérias, leveduras e células humanas de maneira eficiente. Este novo método ajudará os cientistas a superar as limitações das atuais técnicas de edição genômica, que permitem mudanças apenas em um local por vez.

O que você precisa saber:

• Novo método permite múltiplas edições genômicas em uma etapa
• Usa retrons para modificar o DNA de forma eficiente
• Funciona em bactérias, leveduras e células humanas

A edição do genoma é crucial para compreender doenças e desenvolver tratamentos que corrijam alterações genéticas nocivas. No entanto, os métodos atuais são lentos, pois só permitem modificar uma parte do genoma por vez. Os pesquisadores precisam realizar cada alteração separadamente, o que demanda muito trabalho.

Seth Shipman, pesquisador dos Institutos Gladstone, tinha o objetivo de avançar as tecnologias genômicas. Em 2022, sua equipe combinou retrons com CRISPR-Cas9 para desenvolver um método rápido de edição de células humanas. No entanto, eles ainda enfrentavam um grande desafio: editar vários pontos no genoma simultaneamente ainda não era possível.

A equipe de Shipman desenvolveu os "multitrons", conforme detalhado no estudo publicado na Nature Chemical Biology. Esses retrons modificados conseguem criar várias peças de DNA simultaneamente. Quando introduzidos em uma célula, os multitrons podem fazer diversas mudanças no DNA de uma só vez, tornando esse método muito mais rápido do que as técnicas tradicionais.

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Alejandro González-Delgado, um pesquisador pós-doutorado no laboratório de Shipman e coautor do estudo, explica que o método antigo exigia fazer várias edições consecutivas, reutilizando as células editadas a cada nova alteração. Esse processo era demorado e demandava muito esforço. Com os multitrons, é possível realizar múltiplas mudanças de uma só vez, tornando o procedimento muito mais simples.

Multítrons podem remover grandes partes do genoma. Eles fazem deleções graduais para eliminar as partes centrais de uma região alvo até que todo o segmento seja removido.

A equipe demonstrou como seus métodos podem ser utilizados para registrar eventos moleculares e aprimorar a engenharia metabólica. Anteriormente, retrons eram empregados para rastrear o que ocorre dentro de uma célula e suas mudanças ao longo do tempo. Agora, com os multitrons, essas gravações se tornaram mais precisas e detalhadas. González-Delgado afirma que essa tecnologia poderá ser usada no intestino para monitorar processos como a inflamação.

Cientistas usaram ferramentas especiais para modificar vários genes em uma via metabólica. Com isso, conseguiram triplicar a produção de licopeno, um poderoso antioxidante. Este resultado indica que o método deles pode ser vantajoso para a indústria e a medicina.

Shipman e sua equipe fizeram um grande avanço na tecnologia de edição de genoma. O novo método deles permite aos cientistas realizar diversas alterações precisas simultaneamente, acelerando a pesquisa e auxiliando no estudo e tratamento de doenças genéticas complexas.