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Adaptação CRISPR para edição de genoma ganha Prêmio Nobel de Química


TO Prêmio Nobel de Química deste ano foi concedido em conjunto a Emmanuelle Charpentier do Instituto Max Planck de Biologia de Infecções e Jennifer Doudna da Universidade da Califórnia, Berkeley, a Real Academia Sueca de Ciências anunciada hoje (7 de outubro). Eles são reconhecidos por seu trabalho pioneiro no desenvolvimento da tecnologia CRISPR, que revolucionou o campo da edição de genes.

Jennifer Doudna

“O Prêmio Nobel de Química de hoje reconhece o CRISPR-Cas9, uma ferramenta de edição de genes super-seletiva e precisa onde a química desempenha um papel extremamente importante”, disse Luis Echegoyen, presidente da American Chemical Society, da qual Doudna é membro, em uma declaração. “Essa descoberta, originalmente derivada de um mecanismo natural de defesa em bactérias contra vírus, terá aplicações incalculáveis ​​no tratamento e cura de doenças genéticas e no combate ao câncer, além de impactos na agricultura e em outras áreas. O futuro desta técnica é realmente brilhante e promissor. “

“Não tenho certeza do que dizer. Estou mais surpreso do que nunca”, diz Doudna. O científico, reagindo à notícia de seu prêmio. “Estou realmente muito grato.”

A tecnologia baseada em CRISPR permite que os cientistas manipulem o DNA com precisão, uma capacidade desejável para muitos campos. O CRISPR contribuiu para descobertas em várias disciplinas, fornecendo resistência a fungos e pragas em plantações importantes, levando a novas terapias contra o câncer e, mais recentemente, reparando danos no DNA mitocondrial. Durante a pandemia de COVID-19, o CRISPR também foi usado em novas ferramentas de diagnóstico para detectar o vírus.

“Este tipo de pesquisa sempre levará potencialmente a uma maneira de descobrir novos caminhos que podem ser úteis no desenvolvimento de terapias contra bactérias”, disse Charpentier durante uma ligação com o comitê do Prêmio Nobel, “mas também como uma maneira de encontrar novos mecanismos para genes alvo e sua expressão “.

A CRISPR CUT: O RNA guia (gRNA) forma um complexo com Cas e direciona a enzima para clivar o DNA alvo ao qual o gRNA se liga por meio de uma sequência complementar. A célula tenta reparar a quebra do DNA, o que geralmente resulta na inserção (como mostrado) ou na remoção de nucleotídeos que altera o quadro de leitura do gene e cria um códon de parada prematuro.

Charpentier concluiu seu Ph.D. e primeiro pós-doutorado no laboratório de Patrice Courvalin, microbiologista do Instituto Pasteur de Paris. “Ela é uma cientista muito teimosa. Ela não vai deixar o problema e vai trabalhar até o fim ”, diz Courvalin. O científico. “A ciência é a sua vida inteira.”

Através de seu estudo de bactérias Streptococcus pyogenes, Charpentier descobriu uma nova molécula imunológica, chamada tracrRNA, que neutraliza os vírus quebrando seu DNA. Depois de publicar suas descobertas em 2011 em Natureza, iniciou uma colaboração com Doudna na qual a dupla isolou e refinou as bases moleculares dessas tesouras genéticas.

Seu artigo histórico, publicado em Ciências Em 2012, o trabalho que outros pesquisadores faziam na época foi acompanhado de perto. Virginijus Šikšnys, bioquímico da Universidade de Vilnius, na Lituânia, publicou um artigo em PNAS em setembro daquele ano em que ele e sua equipe caracterizaram ainda mais o mecanismo imunológico da bactéria. Embora o artigo de Charpentier e Doudna tenha sido publicado primeiro, em junho foi enviado mais tarde. Seus resultados reafirmaram as descobertas anteriores de que CRISPR poderia ser usado para cortar DNA de fita dupla em locais predeterminados específicos em todo o genoma e simplificou ainda mais a ferramenta, mostrando que crRNA e tracrRNA poderiam ser fundidos para criar um único guia sintético para direcionamento. o corte. mecanismo para um site de interesse. No ano seguinte, em 2013, a equipe de Doudna aplicou sua nova tecnologia em células humanas.

Emmanuelle Charpentier

A adoção do CRISPR e as iterações subsequentes que forneceram à ferramenta novas habilidades foram globais. Ao mesmo tempo, tem havido disputas contínuas sobre a propriedade da propriedade intelectual. A primeira patente para o uso da tecnologia de edição de genes CRISPR em eucariotos foi concedida ao Broad Institute of MIT e Harvard, com base no trabalho do grupo de Feng Zhang, em abril de 2014. Enquanto a Universidade da Califórnia tem procurado ter Suas próprias patentes, baseadas no trabalho de Charpentier e Doudna, prevalecem, em fevereiro de 2017, o Conselho de Recursos e Julgamentos de Patentes dos Estados Unidos ficou do lado de Broad, uma decisão posteriormente mantida pelo Tribunal de Apelações. dos Estados Unidos para o Circuito Federal. A batalha está longe do fim nos EUA, e outra batalha de patentes continua na Europa, onde o Escritório Europeu de Patentes já revogou pelo menos uma patente Broad.

Consulte “Um breve guia para o cenário atual do CRISPR”

Charpentier e Doudna se juntam a 53 mulheres que já haviam recebido o Prêmio Nobel, incluindo apenas cinco que foram premiadas em química. O último prêmio de química foi para Frances Arnold em 2018. “É impressionante, é apropriado e nos deixa felizes por sermos mulheres na ciência”, Lila Gierasch, editora-chefe do Journal of Biological Chemistry, Ele diz O científico.

O casal vai dividir o prêmio de 10 milhões de coroas suecas, ou cerca de US $ 1,12 milhão.



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