Uma estratégia usada por bactérias para sobreviver ao ataque de vírus pode ajudar cientistas a desenvolver uma nova geração de ferramentas de engenharia genética. Pesquisadores da Universidade Columbia, nos Estados Unidos, identificaram um sistema de defesa chamado DRT10, que apresenta um mecanismo diferente dos métodos de edição genética mais conhecidos e pode oferecer novas possibilidades para a pesquisa biomédica.
A descoberta chama a atenção porque o sistema não depende apenas de cortar ou alterar trechos existentes do DNA: ele utiliza uma molécula de RNA como referência para produzir novas sequências de DNA. Essa característica pode servir de ponto de partida para tecnologias capazes de escrever informações genéticas de maneiras diferentes das atuais.
Uma alternativa ao funcionamento do CRISPR
O CRISPR ficou conhecido por permitir que pesquisadores localizem regiões específicas do material genético e façam alterações direcionadas. O DRT10 funciona de outra maneira: utiliza uma enzima chamada transcriptase reversa, capaz de produzir DNA a partir de uma sequência de RNA.
Nas bactérias, esse mecanismo participa da defesa contra vírus. A partir de um molde de RNA, o sistema produz uma sequência de DNA com repetições, acionando uma resposta que ajuda o microrganismo a enfrentar a ameaça viral.
A equipe de Columbia identificou o mecanismo ao investigar uma família de enzimas bacterianas cuja função ainda era pouco conhecida. Ao estudar o DRT10, os pesquisadores perceberam que seu funcionamento apresentava semelhanças com o de uma enzima importante para a manutenção dos cromossomos em organismos como os seres humanos.
A conexão inesperada com o envelhecimento
A descoberta ganhou outra dimensão quando os cientistas compararam o DRT10 à telomerase. Essa enzima ajuda a manter os telômeros, estruturas localizadas nas extremidades dos cromossomos que protegem o material genético durante os processos celulares.
Os telômeros tendem a se encurtar ao longo das divisões celulares. Esse processo está relacionado ao envelhecimento de determinadas células, embora o envelhecimento humano envolva muitos outros mecanismos. A manutenção dos telômeros também é importante para compreender doenças associadas a alterações nessas estruturas.
As análises dos pesquisadores indicam que o sistema bacteriano e a telomerase podem compartilhar uma origem evolutiva antiga. A semelhança não se limita ao resultado de suas atividades: ela também oferece pistas sobre como mecanismos capazes de produzir DNA a partir de RNA podem ter evoluído e assumido funções diferentes ao longo da história da vida.
O que isso pode significar para a medicina?
Uma das possibilidades investigadas é adaptar o DRT10 para produzir sequências de DNA que ajudem a estudar ou, futuramente, tratar doenças relacionadas à manutenção dos telômeros. Os pesquisadores já utilizaram o sistema para sintetizar repetições de DNA telomérico humano em células humanas em laboratório.
O próximo desafio é descobrir se essa atividade pode contribuir para preservar o funcionamento das células e retardar a entrada em senescência, estado em que elas deixam de se dividir. Ainda é cedo para afirmar que a estratégia será capaz de retardar o envelhecimento de pessoas ou prevenir doenças relacionadas à idade.
Outra frente de investigação envolve as terapias celulares contra o câncer, como o tratamento com células CAR-T. Nessa abordagem, células de defesa do próprio paciente são modificadas para reconhecer e atacar células tumorais. A equipe quer avaliar se a manutenção dos telômeros poderia ajudar essas células terapêuticas a permanecer ativas por mais tempo.
Essas aplicações ainda estão em fase de pesquisa. A descoberta não representa um tratamento disponível nem comprova que o DRT10 possa ser usado com segurança e eficácia em pacientes.
Fonte: antena1