A ciência explica os poderes de Luke Cage

Imagine uma realidade em que podemos isolar as células de um indivíduo e modificá-las geneticamente em laboratório antes de reintroduzi-las neste mesmo indivíduo. Imagine que essa modificação genética confere a este indivíduo poderes como força extraordinária e rápida regeneração tecidual. Se você está pensando que esta história se assemelha muito à criação de algum super-herói, acertou! Esta premissa foi utilizada recentemente para explicar a criação de Luke Cage na série do Netflix.

Luke Cage, que nos quadrinhos teve seus superpoderes explicados pelo “soro do super soldado”, viu sua história de origem evoluir junto com os avanços científicos. Na recente série da Netflix, o herói foi submetido a um experimento científico de modificação genética utilizando a técnica conhecida como CRISPR, que é real.

Esquerda: Imagem da de capa do Luke Cage New Avengers vol. 2, #1 (June 2010). Arte de Stuart Immonen. Direita: Imagem de divulgação da série Luke Cage do Netflix

Porque CRISPR é sensacional?

O sistema CRISPR/cas9 para edição de DNA genômico de forma fácil, econômica e precisa foi descrita pela primeira vez em 2013. Este sistema utiliza CRISPRs (do inglês, clustered regularly interspaced palindromic repeats) que nada mais são do que sequências de DNA, já utilizadas por diversas classes de bactérias como proteção contra infecções virais. O CRISPR é guiado por uma sequência especifica de RNA. Este trabalha juntamente com a proteína Cas9 (do inglês, CRISPR-associated protein) para cortar o DNA em um sitio específico.

Um corte no DNA pode se traduzir em alterações significativas na célula e por consequência no individuo, já que o DNA é o material genético que codifica todas as nossas proteínas. Quando uma sequencia DNA especifica é editado usando a técnica de CRISPR os resultados podem ser: (1) não produção da proteína, (2) produção reduzida da proteína, (3) produção de uma proteína mutante ou (4) correção de uma proteína mutante.

Diversas doenças que afligem a sociedade atualmente tem bases genéticas conhecidas. Entre as quais estão: algumas formas de autismo, esclerose lateral amiotrófica (ELA), Alzheimer, Parkinson, diversos tipos de câncer entre várias outras doenças. Muitas destas ocorrem em decorrência de mutações em proteínas específicas. O que explica o entusiasmo dos cientistas em utilizar CRISPR para estudar e tratar estas doenças.

 

O primeiro teste em humanos

Um grupo de cientistas chineses, liderados pelo oncologista Lu You, iniciaram os primeiros testes clínicos no dia 28 de outubro de 2016. Os dez pacientes selecionados sofrem de um tipo agressivo de câncer de pulmão que não responde à quimioterapia, radioterapia ou outros tratamentos disponíveis.

Inicialmente os testes clínicos estavam programados para agosto, porém, tiveram que ser adiados por razões técnicas. Para este primeiro procedimento, Dr. Lu e sua equipe isolaram os linfócitos T, células do sistema imunológico, do paciente com câncer de pulmão e utilizaram CRISPR para inibir a produção da proteína PD-1.

O alvo

A proteína PD-1 é um receptor que está presente na membrana dos linfócitos T e age como um checkpoint, ou ponto de checagem, colocando um freio no sistema imunológico. Este mecanismo evita a hiperativação do sistema imune e um possível ataque a células saudáveis. Nos anos 90, porém, cientistas descobriram que alguns tipo de câncer tem a capacidade se aproveitar desse mecanismo.

Como exemplificado na figura a baixo, tumores que produzem uma proteína capaz de se ligar à PD-1, podem “desativar” os linfócitos T. Desta forma, as células tumorais se esquivam da resposta imunológica e ficam livres para proliferar. Para o teste clinico em andamento, a esperança é de que as células geneticamente modificadas, que não produzem PD-1, agora sejam capazes e reconhecer o câncer como células não-saudáveis e atacá-lo.

 

pd1
Representação do Linfócito T com seu receptor de célula T e proteína PD-1. Célula tumoral com antígeno e proteína que se liga à PD-1 (PD-L1). Os receptores de células T são antígeno-específicos. Antígeno são moléculas capazes de induzir resposta imune. (Figura modificada de www.smartpatients.com/targets)

 

Perspectivas futuras

Esta primeira fase de teste clínico é a fase onde avalia-se a segurança do tratamento. O primeiro paciente a participar do estudo já recebeu a primeira injeção de células editadas com CRISPR. Falta agora, definir a quantas injeções de células os pacientes serão submetidos, uma, duas, três ou quatro e investigar possíveis reações adversas. Porém, detalhes do procedimento e dos pacientes ainda estão sendo mantidos sobre sigilo para garantir a privacidade dos pacientes e confidencialidade da pesquisa até que seja publicada.

Os EUA estão em processo de aprovação de projetos para utilizar CRISPR em diversos tipos de câncer. Da mesma forma, a China ainda quer expandir o uso da técnica em 2017 e tem planos de incluir nos testes pacientes com câncer de próstata, rins e bexiga.

Este foi o primeiro passo e os resultados podem indicar muitos avanços na área médica através do uso do CRISPR. Esta técnica que na ficção científica cria super-heróis está sendo utilizada na prática para curar doenças! 

Revisão de texto e conteúdo: Isabelle Tancioni

Revisão de texto: Catarina Ferreira

Figura de destaque modificada de Pixabay


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Helen Cristina Miranda

curiosa de nascença/ cientista de profissão