A edição do mês de abril do periódico The CRISPR Journal traz na capa o título 'Editing the kissing bug' (Editando o Barbeiro), em referência ao artigo do grupo de pesquisa coordenado pela professora Helena Araújo, do Laboratório de Biologia Molecular do Desenvolvimento (LBMD) do Instituto de Ciências Biomédicas da UFRJ. Em entrevista à jornalista Paula Guatimosim, a pesquisadora conta detalhes do seu trabalho pioneiro na utilização de Crispr para modificar o genoma de um barbeiro transmissor da Doença de Chagas. A reportagem foi publicada no Boletim Faperj desta semana ( 24 a 30 de abril de 2024).
Estudo inédito usa tecnologia Crispr para ‘editar’ transmissor da Doença de Chagas
Considerada uma doença negligenciada, mas que ainda afeta de seis a sete milhões de pessoas ao ano em todo o mundo, a Doença de Chagas é lembrada todo dia 14 de abril, instituído pela Organização Mundial da Saúde (OMS) em 2019 como Dia Mundial da Doença de Chagas. O objetivo é aumentar a conscientização sobre a doença, dar visibilidade e atenção à enfermidade e aumentar a cobertura diagnóstica, o índice de detecção precoce e o acesso igualitário ao tratamento. Prevalente nas Américas do Sul e Central, a doença está avançando cada vez mais para outros países e continentes.
No Programa de Biologia Celular e do Desenvolvimento do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade Federal do Rio de Janeiro (ICB/UFRJ) a doutora em Biofísica Helena Araujo estuda diversos tipos de insetos, entre eles o Rhodnius prolixus, uma das cerca de 100 espécies de barbeiro vetor do protozoário Tripanosoma cruzi, causador da Doença de Chagas. Na grande maioria das vezes, a transmissão vetorial ocorre pelo contato das fezes do inseto com a pele da pessoa, enquanto ele pica e se alimenta do sangue. No entanto, de uns anos para cá a transmissão oral aumentou, pela contaminação do açaí pelas fezes do barbeiro, que é atraído pelo fruto da palmeira. “Existe tecnologia disponível para contornar essa contaminação, mas nem todos os beneficiadores da polpa de açaí têm acesso a ela”, explica Helena, que faz parte do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular (INCT-EM).
Segundo a pesquisadora, o controle mais usual do barbeiro é por meio de inseticidas, uma alternativa que ao longo dos anos foi levando o inseto a desenvolver resistência. O controle biológico por modificação do genoma do inseto, que vem sendo testado com bons resultados para mosquitos, ainda não está disponível para o barbeiro. Por isso, o INCT-EM vem se dedicando ao estudo de novas ferramentas que possam modificar o barbeiro. Tais ferramentas são necessárias para que se possa produzir insetos incapazes de carregar os parasitas causadores da doença.
O estudo, que tem como primeiro autor Leonardo Lima, aluno de Doutorado, e Mateus Berni, que concluiu seu Pós-Doutorado, ambos bolsistas da FAPERJ supervisionados por Helena Araujo no ICB, também contou com a colaboração de dois grupos de pesquisa americanos, um chefiado por Ethan Bier, do Tata Institute for Genetics and Society, Universidade da Califórnia, em San Diego, que desenvolve tecnologias de Genética Ativa baseadas em Crispr, e outro com Jason Rasgon, do Center for Infectious Disease Dynamics, da Universidade Estadual da Pennsylvania, que desenvolveu a metodologia ReMOT para “delivery” dos elementos Crispr aos ovários de insetos.
Com precisão cirúrgica, a tecnologia Crispr permite cortar uma parte específica do DNA, o que pode resultar na incapacidade da célula produzir determinada proteína. Os cromossomos, formados por uma longa sequência de DNA, podem ser “cortados” pela proteína Cas9, por meio da técnica Crispr. Com a ajuda do RNA guia, que busca no genoma um DNA complementar, esse corte é direcionado para um local específico no DNA. Helena e sua equipe foram pioneiros na utilização de Crispr para modificar o genoma de um barbeiro transmissor da Doença de Chagas, utilizando o Rhodnius prolixus como modelo de estudo.
“Para testarmos nossa metodologia, escolhemos como alvo genes responsáveis pela coloração dos olhos ou cutícula dos insetos. Assumimos que cortes no DNA correspondente a estes genes levariam a uma perda na função de suas proteínas e assim gerariam uma mudança de cor. Baseamos nossa hipótese em estudo anterior onde mostramos que ao diminuir a expressão destes genes observávamos mudanças na coloração dos insetos. Nossa previsão foi confirmada quando observamos que olhos pretos tornaram-se brancos ou vermelhos e a cutícula também teve coloração alterada para o amarelo como resultado da edição gênica por Crispr”, explica Helena. O sequenciamento do DNA por Sequenciamento de Nova Geração (NGS) confirmou as mutações específicas nos genes alvo. A pesquisadora, que conta com apoio da FAPERJ por meio do programa Cientista do Nosso Estado, explica que o próximo passo do estudo é buscar colaborações com diferentes grupos de pesquisa que estudam a interação do parasita causador da Doença de Chagas no intestino do barbeiro, a fim identificar potenciais genes alvo para Crispr, de forma que o inseto se torne imune ao Tripanosoma cruzi.
A publicação científica especializada The CRISPR Journal é a única totalmente dedicada à tecnologia Crispr. Seu editor chefe, Rodolphe Barangou, é um dos pioneiros nos estudos sobre o mecanismo Crispr em bactérias, depois transformado em ferramenta para edição gênica pela microbiologista e imunologista francesa Emmanuele Carpentier e pela bioquímica norte-americana Jennifer Dounda, ganhadora do prêmio Nobel de Química em 2020 e integrante do corpo editorial da revista. A capa da edição de abril foi ilustrado por arte de Daniel Bressan, Pós-Doutorando do Laboratório de Biologia Molecular do Desenvolvimento (LBMD), coordenado por Helena.
Acesse o artigo completo em: https://www.liebertpub.com/toc/crispr/7/2.
Fonte: Boletim Faperj. Semana de 25 a 30 de abril de 2024. Ano XX. Nº 947. Disponível em: https://www.faperj.br/?id=534.7.7
