Uma equipe de pesquisa da Faculdade de Medicina de Hannover, na Alemanha, desenvolveu com sucesso protocolos otimizados para três novas ferramentas de edição genética, melhorando significativamente a eficiência do sistema CRISPR/Cas. Publicado na Nucleic Acids Research, o estudo, liderado pelo Professor Tobias Cantz e pelo Dr. Reto Eggenschwiler, fornece ferramentas de edição genética mais precisas para o tratamento de doenças genéticas, visando variantes da enzima Cas9. Três tesouras genéticas estão sendo afiadas para a pesquisa: o biólogo molecular Dr. Reto Eggenschwiler (à esquerda) e a assistente de pesquisa Mika Opitz.

A equipe de pesquisa otimizou as estruturas moleculares de três variantes da Cas9: iSpyMac, Cas9-SpRY e Cas9-SpG. O Dr. Eggenschwiler declarou: "Primeiramente, modificamos uma enzima Cas9 chamada iSpyMac para atingir especificamente o NAAN-PAM." Essas ferramentas otimizadas de edição genética melhoraram significativamente a eficiência do direcionamento do DNA, com interações em alguns sítios aumentadas em até quatro vezes. O estudo utilizou modelagem de inteligência artificial e simulações de computação de alto desempenho para identificar com precisão as principais regiões estruturais que influenciam a ligação das variantes Cas9 ao DNA.

Ferramentas de edição genética desenvolvidas por engenharia molecular apresentam maior flexibilidade na adaptação da sequência PAM. A variante Cas9-SpRY alcança clivagem de DNA quase livre de PAM, enquanto a variante Cas9-SpG requer apenas um único nucleotídeo guanina para reconhecimento. Os pesquisadores planejam usar essas novas ferramentas de edição genética para tratar a deficiência de alfa-1 antitripsina, uma doença genética que causa danos progressivos aos pulmões e ao fígado. "Queremos substituir a base defeituosa pela variante correta", disse a pesquisadora associada Mika Opitz.

Esses avanços tecnológicos oferecem novas estratégias terapêuticas para doenças genéticas. Ferramentas otimizadas de edição genética podem direcionar modificações em locais específicos do genoma com mais eficiência, abrindo caminho para o desenvolvimento de tratamentos permanentes para doenças genéticas. À medida que as ferramentas de edição genética continuam a melhorar, elas prometem fornecer opções de tratamento para ainda mais doenças genéticas.