Editar as «letras» individuais do DNA os cientistas já sabem fazer. Muito mais difícil é substituir de uma só vez um grande trecho de um gene — sobretudo sem uma quebra de dupla cadeia do DNA.
Um novo trabalho na revista Nature descreve a montagem prime (prime assembly) — um método que amplia as possibilidades da edição prime e permite inserir em regiões determinadas do genoma fragmentos de DNA com vários milhares de nucleotídeos.
O sistema cria nas duas cadeias do DNA curtas «caudas» de cadeia simples 3′. Elas são escolhidas de modo a coincidir com as extremidades do fragmento doador. Depois disso, os próprios mecanismos celulares completam e unem a molécula.
Em princípio, isso lembra a montagem de Gibson — uma forma de unir fragmentos de DNA num tubo de ensaio. Só que aqui essa montagem ocorre diretamente dentro de uma célula viva.
Num dos experimentos, os pesquisadores trabalharam com o gene TINF2, cujas mutações estão associadas a graves distúrbios na manutenção dos telômeros. Eles substituíram um trecho de 106 nucleotídeos, preservando ao mesmo tempo a sequência de aminoácidos da proteína. Em células K562, a eficiência da edição chegou a 33,1%.
Os autores também demonstraram a integração de sequências doadoras de até 12,1 quilobases e a possibilidade de grandes rearranjos do genoma já existente, até a escala de megabases.
É especialmente importante que a montagem prime tenha funcionado não apenas em linhagens celulares de laboratório, mas também em células hematopoiéticas humanas primárias CD34+ e em linfócitos T, incluindo células que não se dividem. A eficiência ali ainda é significativamente menor, mas o próprio fato de tal edição amplia o campo potencial de aplicação do método.
Também é interessante a ideia de uma terapia que não dependa de uma mutação específica. Em vez de criar uma ferramenta separada para cada mutação, pode-se tentar substituir ou recodificar de uma só vez todo um trecho problemático do gene.
Ou seja, o princípio pode mudar: uma mutação → uma correção para um trecho do gene → uma construção universal.
Por enquanto, a montagem prime continua sendo uma tecnologia experimental. Ainda será preciso torná-la mais eficiente em células terapeuticamente importantes e resolver a questão da entrega dos componentes diretamente no organismo.
Mas o próprio conceito mostra uma mudança importante na engenharia genética: a edição do genoma passa gradualmente do corte do DNA para a sua montagem programável dentro da célula.
