Saltar para o conteúdo

CRISPR/Cas

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
(Redirecionado deSistema CRISPR)
Este artigo faz parte de uma série sobreCRISPR

Embiologia molecular,CRISPR/Casé uma ferramenta deedição de genomaque consiste em dois componentes: umatranscriçãodolocusCRISPRque resulta em curtos fragmentos de RNA com capacidade de desempenhar o reconhecimento de um DNA exógeno específico e atua como um guia a um local particular no genoma, e uma proteína chamadaCas9que corta o DNA nesse local.

Para efeitos de edição de gene, os cientistas podem controlar onde a proteína parte o genoma, inserir um novo gene no corte e juntá-lo novamente.[1]A "faca" é uma proteína chamadaCas9(A estrutura de cristal deS. pyogenesque, em2012,os pesquisadores mostraram que poderiam usá-la como umbisturipara realizar microcirurgia em genes).[2][3]Cientistas podem usar CRISPR/Cas9 não somente para agir como um par de tesouras moleculares para precisamente cortar ou editar seções específicas de DNA, mas, recentemente, começaram a manipular CRISPR/Cas9 variantes como instrumentos deregulação gênica,a fim de reversivelmente controlar genes ativados ou desativados[4]Em 2017, cientistas descobriram novos tipos de sistemas CRISPR/Cas de imunidade bacteriana adaptativa. Os genes desses sistemas são bastante incomuns, e os sistemas CRISPR/Cas são diferentes dos estudados anteriormente. Os cientistas acreditam que todos os principais tipos de sistemas CRISPR/Cas foram classificados.[5]Essa técnica permite que os pesquisadores pesquisem e substituam seções inteiras de filamentos de DNA, tudo sem quebras ou danos ao DNA doador. Com esse método, os pesquisadores esperam corrigir com precisão e eficiência até 89% das doenças genéticas causadoras de doenças conhecidas.[6]

A metodologia CRISPR/Cas ofuscou rapidamenteTALEN,ZFN,[7]Gene Cutter BRCA1e outras ferramentas de edição.[8]Esta técnica de "edição" do genoma humano, em2015,foi usada pela primeira vez para "cortar e colar"os genes de um tipo de células imunitárias chave envolvidas na proteção do organismo contra uma ampla gama de doenças, que vai de vírus comogripeouebola,diabetes,ectrodactilia,HIVacancer.[9][10][11]

Motivo protospacer adjacente

[editar|editar código-fonte]

Para que o sistema CRISPR/Cas9 funcione, uma proteína de defesa bacteriana com Cas9 procura um motivo protospacer adjacente (PAM) - que está presente no DNA viral, mas não no DNA bacteriano. O CRISPR/Cas9 foi aproveitado para editar ogenoma humano,porque essas seqüências de PAM também são bastante comuns em nosso DNA; no entanto, genes que não estão próximos de um PAM não podem ser direcionados.[12]Os bioquímicos projetaram variações de uma proteína Cas9 que não requer um PAM específico para ligar e cortar o DNA. As duas novas variações de Cas9, denominadas SpG e SpRY, permitem a edição de seqüências de DNA com eficiência não alcançável com as enzimas CRISPR/Cas9 convencionais.[13]

Classificação

[editar|editar código-fonte]

O sistema imunológico adaptativo CRISPR/Cas deprocariontesse dividiu em duas classes distintas baseadas na organização do módulo efetor.

  1. Os sistemas CRISPR/Cas de Classe 1 utilizam complexos efetores de múltiplas proteínas.
  2. Os sistemas CRISPR/Cas Classe 2 utilizam efetores de proteína única.

Devido à complexidade da composição genética e arquitetura genômica dos sistemas CRISPR/Cas, qualquer critério de classificação único e abrangente é considerado impraticável, e assim uma abordagem "politetânica" baseada em evidências combinadas de análise filogenética, genômica comparativa e estrutural foi desenvolvido.

Com base nas duas classes distintas, o sistema CRISPR/Cas é dividido em seis tipos principais (tipo I - tipo VI). Dentro de cada tipo de sistema CRISPR/Cas, vários subtipos foram delineados com base em genes de assinatura adicionais e arranjos genéticos característicos.[14]

Classe 1

[editar|editar código-fonte]

Os sistemas CRISPR/Cas de Classe 1 são definidos pela presença de um complexo efetor decrRNApolissubstituído e são divididos em 3 tipos e 15 subtipos. Os sistemas de Classe 1 representam cerca de 90% dos locos CRISPR/Cas e são encontrados em diversos filosbacterianosearqueas.Inclui o mais comum e diversificado tipo I, tipo III, que é representado em numerosas archaea, mas é menos freqüente em bactérias, assim como o tipo IV raro, que inclui locos CRISPR/Cas rudimentares, sem o módulo de adaptação.

Além dos genes efetores, a maioria dos loci de classe 1 codifica as proteínas do módulo de adaptação Cas1 e Cas2, e múltiplas proteínas acessórias, como Cas4, transcriptase reversa, proteína contendo o domínio CARF (associado a Rossmann) e outros. Os sistemas tipo III e tipo IV freqüentemente não possuem genes modulares de adaptação e / ou matrizes CRISPR em seus respectivos loci. Todos os sistemas do tipo I também codificam DNAhelicaseCas3, que é frequentemente fundido a um domínio de nuclease da família HD. As repetições dos sistemas de classe 1 são geralmente palíndricas. Em sistemas do tipo I, um motif adjacente protospacer (PAM), que varia entre os subtipos e está localizado a 5 ′ ou 3 ′ do espaçador (proto), é necessário para adaptação e interferência.[15]

Classe 2

[editar|editar código-fonte]

Os sistemas CRISPR/Cas Classe 2 são definidos pela presença de um módulo efetor de crRNA de uma única subunidade e são divididos em 3 tipos e 18 subtipos. Os módulos efetores da Classe 2 consistem de uma única, grande, proteína multi-domínio, de tal forma que os respectivos locos CRISPR/Cas têm uma organização muito mais simples e uniforme do que os da Classe 1. Os sistemas Classe 2 representam cerca de 10% da CRISPR/Cas loci e são encontrados em diversos filos bacterianos, mas praticamente ausentes em archaea. Além das proteínas efetoras, a maioria dos locos genômicos da Classe 2 codifica a proteína do módulo de adaptação, Cas1 e Cas2, e proteínas acessórias, como a Cas4. Os loci de tipo II e tipo V-B também incluem tracRRNA (RNA de CRISPR trans-ativador), que é parcialmente complementar às repetições e está envolvido no processamento e interferência de RNA de CRISPR (cr). Alguns sistemas da Classe 2, no entanto, especialmente os do tipo VI, consistem apenas em um arranjo CRISPR e uma proteína efetora.[16][17]

História

[editar|editar código-fonte]
Ver artigos principais:CRISPReCas9

CRISPR/Cas é efetivamente uma de ocorrência natural, um mecanismo antigo de defesa encontrado em uma vasta gama debactérias.Em retrospecto, os pesquisadores provavelmente deveriam ter previsto que asbactériasearchaeateriam sistemas imunológicos sofisticados. Afinal de contas, osvírussão os mais abundantes agentes biológicos do planeta, causando cerca de 1023infecções a cada segundo.[18][19]De qualquer forma, no final dos anos 1960, Robert N. Yoshimori isolou de uma enzima chamadaEcoRI.Outros cientistas logo mostraram como a enzima funcionava como um par de tesouras moleculares, a clivagem de DNA em uma única seqüência. Este tipo de corte permitiu colar juntos DNA circulares devíruschamadosplasmídeos,ou mesmo segmentos de genes humanos, e emenda-los juntos as extremidades do código.[20]

Já na década de1980,os cientistas observaram um estranho padrão em alguns genomas bacterianos. Essas repetições foram descritas pela primeira vez em1987porYoshizumi Ishinoe colegas daUniversidade de Osaka,noJapãoquando publicaram a sequência de um gene para abactériaEscherichia colipara entender melhor como o gene trabalhava.[21]CRISPR evoluiu através da aquisição de fragmentos curtos de ADN derivado de fagos e linhagens novas com espaçadores que são resistentes a estes fagos.

Estrutura cristalina deStreptococcus pyogenesCas9em complexo com sgRNA e o seuADNalvo em resolução 2,5A˚.

As repetições de agrupamentos eram muito intrigantes até que os cientistas perceberam as sequências únicas, entre as repetições combinava com o DNA devírusespecificamente vírus que atacam as bactérias. Foi descoberto que CRISPR é uma parte dosistema imunológicodas bactérias, a parte que mantém pedaços de vírus perigosos ao redor para que a bactéria possa reconhecer e se defender contra os vírus da próxima vez que eles ataquem. A segunda parte do mecanismo de defesa é um conjunto de enzimas chamadas Cas (CRISPR-associated proteinsproteínas associadas ao CRISPR), que podem cortar precisamente DNA e cortam fora vírus invasores. Convenientemente, os genes que codificam o Cas estão sempre estacionados em algum lugar perto as sequências CRISPR.[22]

Ficou imediatamente claro que este documento de1987serviria de base para cientistas interessados em compreender os mecanismos de sistemas de defesa adaptativas embactériasearchaea,mas poucos anteciparam os impactos mais amplos de essas descobertas para novas aplicações na engenharia de genoma. Como as bactérias podem incorporar ADN exógeno em outras circunstâncias e até mesmo eliminar o DNA danificado de seu ambiente, CRISPR em um ambiente de laboratório para uma eventual utilização médica e não médica tornou-se uma ideia viável[23].Há uma série de estudos publicados no início de 2000 discutindo a presença desses sistemas e investigando como eles funcionam.[24]

A partir do ano2000,repetições agrupamentos semelhantes foram identificadas em adicionais bactérias earchaeae foram denominadas "Repetições Curtas Regularmente Espaçadas" (eminglês:"SRSR").[25]"SRSR"foi rebatizado como CRISPR em2002.[26]Um conjunto degenes,algumasproteínasnucleaseouADN helicasede codificação putativas[nt 1],foram encontradas sendo associadas com repetições CRISPR (CAS, ou genes associados a CRISPR).[28]


Os trabalhos dessa área estavam fazendo o que é chamado de ciência de base, ou aciência fundamental,investigando algo para o bem da curiosidade ou interesse - não porque eles sabiam que a investigação teria um resultado prático ou rentável.[29]Entretanto, estas observações conduziram à hipótese de que CRISPR são componentes centrais de um sistema imunitário adaptativo, e em2007Barrangou[30]forneceu a primeira demonstração de imunidade adaptativa em bactérias através da monitorização loci CRISPR emculturas desafiadospor fagos deStreptococcus thermophilus.Antes de CRISPR/Cas, a engenharia para uma mutação nas células era cara e trabalhosa. Era comum tese inteira de um aluno ser mudar um gene.

Então, em2012,foi publicado um artigo[31]sobre esta nova técnica que iria permitir aos investigadores para alterar rapidamente o DNA de quase qualquer organismo - incluindo os seres humanos. Logo depois, vários pesquisadores abandonaram suas abordagens anteriores à modelagem de doenças e adoptaram este nova técnica. Dr. Bruce Conklin, um geneticista, disse que seu laboratório foi em seguida, febrilmente alterar genes associados a várias doenças cardíacas.

Em 2012-2013, pesquisadores falavam que CRISPR/Cas estava causando uma grande reviravolta na investigação biomédica, tal comoPCR,o método de amplificação do gene que revolucionou engenharia genética após a sua invenção em 1985. Ao contrário de outros métodos de gene de edição, é barato, rápido e fácil de usar, e se propagou através de laboratórios ao redor do mundo como resultado. Os pesquisadores esperam usá-lo para ajustar genes humanos para eliminar doenças, criar plantas mais resistentes, limpe patógenos e muito mais.[32]Por exemplo, em2014,pesquisadores naChinarelataram o nascimento dos primeiros macacos via bio-engenharia usando mutações direcionadas,[33]uma conquista que poderia ser um trampolim para fazer modelos mais realistas de pesquisa de doenças humanas.

As tentativas anteriores para modificar geneticamente os primatas confiaram em métodos virais,[34][35]que criam mutações de forma eficiente, mas em locais imprevisíveis e em números não controlados. Perspectivas para os primatas ficou ainda melhor com o surgimento do sistema geneCas9de edição de CRISPR, que utiliza trechos deRNApersonalizáveis para orientar a enzima de corte de DNA, Cas9, ao local mutação desejada.[36]Mas, embora CRISPR/Cas tenha muito a oferecer, alguns cientistas estão preocupados que o crescimento do campo em ritmo alucinante deixe pouco tempo para o atendimento das preocupações éticas e de segurança em experimentos podem aumentar. O problema foi empurrado no centro das atenções em abril de 2015, quando surgiram as notícias[37]de que cientistas haviam usado CRISPR/Cas9 para engenheiria embriões humanos.[38]

Em 2017, uma equipe na China corrigiu mutações genéticas em células em três embriões humanos normais usando o CRISPR. Este foi o primeiro o resultado descrito da utilização de CRISPR/Cas em embriões humanos viáveis.[39]Cientistas chineses usaram CRISPR/Cas9 em seres humanos pela segunda vez na história, injetando um paciente com câncer com genes humanos modificados na esperança de vencer a doença.[40][41]Em junho do mesmo ano, um embriologista emPortland,também teria evitado problemas de edição incompleta e fora do alvo que atormentava tentativas anteriores chinesas.[42]

Em 2018, pesquisadores injetaram seu sistema CRISPR/Cas9 em 15zigotosde macacosrhesus.Eles descobriram que o nocaute MCPH1 foi bem sucedido em 13 dos embriões resultantes (a próxima fase de gestação, quando a célula começa a se dividir e crescer). Isso mostrou que a técnica deles funcionava como eles esperavam e não causa mutações acidentais em macacos.[43]Por outro lado, dois estudos publicados em 2018 descobriram que a edição de células com CRISPR/Cas9 poderia aumentar a chance de que as células sendo alteradas para tratar doenças poderiam se tornar cancerosas ou desencadear o desenvolvimento de câncer em outras células.[44]CRISPR pode melhorar a pontaria de alguns medicamentos contra o câncer que não atingem seu alvo.[45]

O cientista chinêsHe Jiankuificou conhecido em novembro de 2018, após ter anunciado que teria criado os primeiros humanosgeneticamente modificadosutilizando a técnica do CRISPR/Cas, causando questões sobre aética de suas ações.[46][47][48][49]

Em 2020,Emmanuelle CharpentiereJennifer Doudnaforam laureadas com oprémio Nobel da Química"pelo desenvolvimento de um método de edição de genoma"[50]

Aplicação

[editar|editar código-fonte]
Visão geral das três fases do processo de CRISPR/Cas9"por Doudna & Charpentier 2014 Ciência 346 (6213)"

Aplicações de CRISPR/Cas9 abrangem quase todos os setores envolvendo sistemas biológicos. Danisco.[51]Aplicações naagriculturatêm obstáculos regulatórios mais baixos do que aplicaçãobiomédicae alguns desses mercados estão previstos a produzir retornos sobre os investimentos muito rapidamente. Dow AgroSciences co-desenvolveu propriedade intelectual com Sangamo Biosciences para o desenvolvimento de culturas geneticamente modificadas utilizandoCas9,e Cellectis Ciências Vegetais está levando a tecnologia para as plantações.[52]Pela primeira vez, em 2016, plantas modificadas com as "tesouras CRISPR/Cas9" têm sido cultivadas, colhidas e cozidas.[53]A refeição foi um prato de macarrão que incluiu 300 gramas de repolho.[54]

Além da exploração agrícola, os investigadores estão considerando como CRISPR/Cas9 poderia ou deveria ser implantado em organismos em estado selvagem. Grande parte da atenção tem-se centrado no método chamado um gene-guia,[55]que pode varrer rapidamente um gene editado do meio de uma população. O trabalho está em um estágio inicial, mas tal técnica pode ser usada para acabar com ospernilongosoucarrapatostransmissores de doenças, eliminar plantas invasoras ou erradicar a resistência a herbicidas emcaruru.[56]Da mesma forma, Recombinetics Inc.[57]está usandoTALENs,[58]ZFNs[7]eCas9para aumentar a produtividade no setor dapecuária.[59]

CRISPR/Cas tem o potencial para se tornar uma força importante naecologiaeconservação,especialmente quando combinada com outras ferramentas debiologia molecular.Pode, por exemplo, ser utilizada para introduzir os genes que lentamente matam as mosquitos que espalham amalária.[60]Ou os genes que colocam os freios na disseminação de espécies invasoras como ervas daninhas. Pode vir a ser o próximo grande salto na conservação ou melhoraria do meio ambiente e abrir toda uma novacaixa de riscos e recompensas.[61] Aplicações baseadas emCas9na indústria agrícola e segmentos de mercado paraendonucleases[nt 2]Cas9 dentro dos setores da saúde humana estão experimentando um crescimento frenético. Estes mercados incluem:geneterapia,terapia celulareimunoterapia,o desenvolvimento rápido e eficiente de pesquisa de animais transgênicos, descoberta de medicamentos, bem como a validação de alvo e de triagem.[63]Em junho de 2016, um comité consultivo doInstitutos Nacionais da Saúdeaprovou uma proposta para usar CRISPR/Cas9 para ajudar a aumentar terapias contra o câncer de pacientes que dependem de alistamentocélulas T.[64]

Bebês projetados

[editar|editar código-fonte]
Ver artigo principal:Lulu e Nana

CRISPR/Cas9 é uma maneira eficaz de manipular o genomain vivoem animais, bem como em células humanasin vitro,mas algumas questões com a eficiência de entrega e edição significam que não é considerado seguro para uso em embriões humanos viáveis ou na células germinativas do corpo. Além da maior eficiência do NHEJ, é provável que o CRISPR possa introduzir DSBs em partes não intencionais do genoma, chamadas de efeitos fora do alvo.[65]

He Jiankui foi um pesquisador pela universidade chinesaSUSTech,mas ele estava sob licença não remunerada desde fevereiro de 2018. Jiankui pesquisava sobre CRISPR/Cas na universidade. Em novembro de 2018, Jiankui revelou que havia editado o geneCCR5em dois embriões humanos, com o objetivo de que os bebês não expressassem um receptor para o vírusHIV.As garotas, que o cientista chamou de "Lulu" e "Nana", nasceram poucas semanas antes do anúncio do cientista. A pesquisa foi duramente criticada, sendo considerado um experimento perigoso e prematuro por parte de Jiankui.[46][47][48][49]

Terapêutica

[editar|editar código-fonte]

Ao longo dos últimos anos, o sistema CRISPR/Cas teve pequenos problemas para a sua utilização terapêutica potencial em terapia génica, com o CRISPR de ARN identificando o alvo da parte relevante de ADN e a proteína Cas clivando. No entanto, o grande problema era o fato de que, para Cas9 para ser eficaz, deveria primeiro ser capaz deentrar nas células-alvode forma eficiente. Desde de 2015, uma equipe de pesquisadores daCarolina do Nortecriou e utiliza umveículo em nanoescala composto de ADNpara entregar o complexo edição CRISPR/Cas9 em células tantoin vitroein vivo.Quando onanoclewentra em contato com umacélula,a célula absorve o nanoclew completamente através de mecanismos típicos deendocitose.Os nanoclews são revestidos com umpolímerocarregado positivamente, com o fim de quebrar amembrana endossomale libertar nanoclew no interior da célula. O complexos CRISPR/Cas9, em seguida, libertam-se da estrutura de ADN para abrir caminho para o núcleo. Uma vez que o complexo CRISPR/Cas9 atinge o núcleo, então, a edição do gene pode começar.[66]

Editas Medicina foi fundada com o objetivo de desenvolver tratamentos que empregam CRISPR/Cas9 para fazer edições em pares de bases individuais e grandes segmentos de ADN. A empresa planeja usar CRISPR para coletar decélulas-tronco hematopoiéticasdamedula ósseado paciente, corrigindo um ou mais genes defeituosos com CRISPR/Cas, e depois retornando as células a medula do paciente, que passaria então a produzirglóbulos vermelhossaudáveis. O seu objetivo para o tratamento defibrose císticaeanemia pela formação de células falciformes,cada um dos quais são causados por mutações de par de bases individual.[67]Dr. Bence Gyorgy, juntamente está trabalhando comcobaias,em um esforço para desenvolver abordagens baseadas CRISPR/Cas para tratar adoença de Alzheimere para corrigir a forma genética desurdez.Por volta de agosto de 2015, a tecnologia era mais adequada para a destruição de versões de genes "maus" que causam a doença, mas os cientistas esperam que por volta de2017,também será capaz de substituir essas versões normais com cópias saudáveis do gene.[68]

Em agosto de 2015, pesquisadores da Harvard e do MIT descobriram que o "gene daobesidade"liga a dois outros genes que impedem gordura a ser queimada na forma de calor - um processo chamadotermogênese.[69]O estudo revelou que certas variantes no gene FTO fabricacélulas adiposasde pessoa menos susceptíveis de se tornarem do tipo que queimam energia, e mais provável que seja o tipo que a armazenam como gordura. Anteriormente pensava-se o gene estava relacionado com a obesidade através de efeitos sobre océrebrorelativos ao apetite e a propensão para o exercício. Mas os pesquisadores descobriram que as variantes na verdade amplificam a atividade de outros dois genes - IRX3 e IRX5 - que estão envolvidos em determinar que tipo de células de gordura são produzidas.[70]Os pesquisadores demonstraram que é possível desativar esses genes utilizando a técnica CRISPR/Cas que corta fora o código de DNA "ruim" e o substitui pela seqüência correta.[71]Em testes, cientistas já foram capazes de reverter problemas genéticos que resultam emcegueira,puderam parar o avanço de células cancerígenas e até mesmo criaram organismos imunes ao vírusHIV.[72]Também em agosto, os pesquisadores conseguiram explicar como uma variante de gene promotor deobesidadeinduz que algumas pessoas engordarem. Usando a ferramenta CRISPR/Cas, eles identificaram uminterruptor genéticoque ajuda a governar o metabolismo do corpo. Os interruptores controlam se das células de gordura comuns queimam a energia, em vez de armazená-la como gordura.[73]

Camundongos já foram usados como modelo na correção do gene mutante dadistrofina,evitando o desenvolvimento dedistrofia musculare também no reparo dolocusdoreceptor transmembranardafibrose císticaporrecombinação homólogadecélulas-troncointestinais cultivadas de pacientes humanos com esta doença, evidenciando a CRISPR como técnica promissora para aterapia genéticaem pacientes humanos.[74]Os pesquisadores têm utilizado para tratar uma forma grave de distrofia muscular em camundongos. Eles empregaram CRISPR/Cas para cortar a parte de um gene defeituoso comdistrofia muscular de Duchenne,permitindo que os animais a fazer uma proteína muscular essencial. A abordagem é a primeira vez que CRISPR foi entregue com sucesso por todo o corpo para o tratamento de animais adultos com uma doença genética.[75]

Em 2016, cientistas curaram um defeito genético que causa a doença de olho chamadaretinite pigmentosausando a edição CRISPR/Cas9[76]emcélulas-tronco pluripotentes induzidasderivadas de um paciente com a doença.[77]Também em 2016, um homem naChinafoi injetado com células imunitárias modificadas que foram preparadas para combater ocâncer de pulmão,o primeiro no mundo a receber sangue geneticamente modificado.[78]

Nos Estados Unidos e na Europa, ensaios clínicos foram planejados para várias doenças humanas. Mais notavelmente, um estudo de Fase I / II de edição genética na Europa parabeta-talassemia,um distúrbio hereditário do sangue que causa anemia que requer transfusões de sangue ao longo da vida. Em 2018, um teste CRISPR paraanemia falciforme,outra doença hereditária do sangue causada por uma mutação que deforma os glóbulos vermelhos, está prevista.[79]

Controle de doenças

[editar|editar código-fonte]

Resistência a doenças é uma das aplicações mais populares para CRISPR/Cas na agricultura, e os cientistas estão trabalhando em um amplo espectro de animais. Cientistas esperam que esta ferramenta possa ajudar a conter a perda dramática deabelhasem todo o mundo. Ao manipular os genes, as colônias são menos propensas a sucumbir aácaros,fungose outros agentes patogênicos[80]O sistema criou CRISPR porcos que são resistentes a doenças virais, incluindo porcos com uma proteína mutada na superfície das suas células, o que deve torná-los impermeáveis a um vírus respiratório mortal.[81]Os pesquisadores estão trabalhando em fazer bovinos resistentes aos parasitastripanossomaque são responsáveis peladoença do sono.[82]

Pesquisadores defendem que os sistemas CRISPR/Cas têm uma potencial cura para aresistência aos antibióticosusando a menos conhecida enzima,Cas3.Cas9age como um tipo de tesoura genética, no entanto, Cas3 vai além de Cas9, visando o DNA de células bacterianas e, em seguida, mastigá-las para além do ponto de reparação. Esta ação transforma osistema imunológicobacteriano baseado em CRISPR nele mesmo, provocando a morte da célula.[83]Em 2018, Os cientistas desenvolveram uma técnica de edição de genes CRISPR que pode potencialmente corrigir a maioria das 3.000DMDmutações.[84]CRISPR/Cas foi usado para tornar as galinhas resistentes a um vírus comum.[85]

O cientista chinêsHe Jiankuialegou ter alterado o DNA das meninas gêmeas para torná-las resistentes ao HIV, em 2018, um movimento inovador que provocou questões éticas significativas em torno da edição de genes e dos chamados bebês projetados.[86]A Comissão Nacional de Saúde da China ordenou que as autoridades "investigassem e verificassem seriamente" as alegações do doutor He.[87]

Espécie ameaçada

[editar|editar código-fonte]

A técnica CRISPR/Cas9 é um dos métodos mais amplamente propostos paraclonagem[88][89][90][91][92].[93]O método tem sido aplicado àsespécies ameaçadas[94][95][96][97][98]e há vários esforços paratrazer de voltaomamute-lanosoalém de oportunidades com animais comoursos,[99]e também em aves.[100]

Pesquisadores da Universidade de Stanford criaram o primeiro coral geneticamente modificado[101]usando o CRISPR para editar três genes em corais que crescem naGrande Barreira de Corais da Austrália.Dois dos genes são responsáveis pela coloração do recife e um está envolvido na regulação de como o novo coral se instala e cresce em um recife. Usando CRISPR demonstrou-se que os embriões resultantes continham os genes mutados. Os resultados sugerem que o CRISPR poderia ser usado para, eventualmente, ajudar os cientistas a manipular os genes para que possam se tornar mais resistentes ao branqueamento causado por estresses ambientais como o aquecimento global e a poluição.[102]

Lacticínios

[editar|editar código-fonte]

Danisco (DuPont) foi um dos pioneiros na utilização comercial da tecnologia CRISPR/Cas para aumentar a imunidade viral em bactérias utilizadas para fazeriogurtesequeijo,mas outros mercados vêm emergindo rapidamente.[51]DuPont utiliza CRISPR para desenvolver culturas naturais com uma estrutura interna de imunidade aos fagos que geralmente atacam durante a produção de queijo. Ao contrário das culturas utilizadas para rotações convencionais em fábricas lácteos fermentados, "CHOOZIT[103]"são caracterizados pela suas idênticas funcionalidade permitindo que cada membro da rotação execute exatamente da mesma maneira. A única diferença reside na sua imunidade a fagos. Os principais benefícios incluem melhorias de produtividade, otimização de tempo de processo e minimização de" downgrades "de produtos, graças a inovação técnica CRISPR que permite a rotação de culturas, sem variabilidade indesejada.[104]

Pecuária

[editar|editar código-fonte]

Dr. Scott Fahrenkrug de Recombinetics anunciou, em julho de 2015, que desenvolveu uma maneira de editar os genes de animais para mudar traços específicos, tanto para usos agrícolas e biomédicos. Ele desenvolveu uma forma de editar os genes de animais de fazenda para alterar características específicas. Ele podem editar o traço que faz crescer chifres no gado. Isso significa que uma vaca não nasce com chifres, e nunca precisa se submeter ao processo sangrento de descorna. Usando o método CRISPR/Cas, os investigadores podem fazer que uma parte pequena do genoma do gado leiteiro assemelhar-se o genoma de sem chifres gadoRed Angus.Isso significa que eles podem remover seus chifres sem fazer quaisquer outras alterações genéticas.[105]Um outro exemplo do uso de CRISPR para para mudar traços específicos é o caso do trabalho com células musculares em porcos. OsbovinosBelga Azulsão enormes e fortes animais que fornecem excepcionalmente grandes quantidades de valorizado, cortes magros de carne, resultado de décadas de cruzamentos seletivos, porém, uma equipe de cientistas daChina,através da edição de um único gene criaram o equivalentesuínoutilizando o método TALENs de edição genética[106]que, muito mais rapidamente, introduz uma mutação no gene damiostatinaem células fetais de porco que faz com que células musculares se multiplicarem[107]

Agricultura

[editar|editar código-fonte]

Cientistas de todo o mundo vêm tentando produzirtrigo,a cultura mais comum do planeta, capaz de sobreviver a doenças causadas por fungos através da introdução de genes resistentes a doenças, mas, no passado, era difícil adicionar mais de dois ou três desses genes. de uma vez. Um estudo piloto, de 2018, sobre uma tecnologia inovadora chamada GAANTRY (Gene Assembly in Agrobacterium by Nucleic acid Transfer using Recombinase technologY) que pode inserir uma grande quantidade de múltiplos genes simultaneamente em plantas.[108]

Cientistas desenvolveram umcogumelonauniversidade da Pensilvânia,que não escurece. Esses cogumelos não serão regulamentados comoorganismos transgênicos,uma vez que não contémADN exógeno[109]e a edição genética CRISPR está movendo as plantações de tomate do campo para da cidade, ou mesmo para o espaço sideral.[110]

O uso do editor CRISPR para melhorar certas variedades de culturas, comotrigoemilho,permaneceu difícil por anos por causa das duras paredes celulares das plantas. Em 2019, uma grande empresa agrícola resolveu esse problema usando opólende uma planta geneticamente modificada para transportar os componentes CRISPR para as células de outra planta. A solução promete acelerar a criação de melhores e mais versáteis culturas.[111]

Armazenamento de imagens

[editar|editar código-fonte]

Pesquisadores usaram o sistema imunológico microbiano CRISPR/Cas[112]para codificar um filme no genoma da bactériaEscherichia coli.Para desenvolver esse sistema, no entanto, os pesquisadores tiveram que estabelecer um método para gravar centenas de eventos em uma célula. Eles exploraram a capacidade de capturar fragmentos de DNA de invasão de vírus e armazená-los em uma matriz organizada no genoma do hospedeiro. Na natureza, esses fragmentos visam uma enzima para cortar o DNA do invasor.[113]O filme que os pesquisadores selecionaram consistiu em cinco quadros adaptados da série de "Locomoção Humana e Animal"do fotógrafo britânico Eadweard Muybridge. As fotos mostram uma égua chamada Annie G. galopando em 1887.[114]

Método de pesquisa

[editar|editar código-fonte]

Esta tecnologia também permite aos cientistas pintar umcromossomointeiro e olhá-lo ao vivo e realmente segui-lo nonúcleodurante o ciclo celular ou como ele passa portransições de desenvolvimento,por exemplo, em umembrião,para ver como ele muda de tamanho e estrutura. O processo, que os cientistas se referem como "CRISPR-EATING" é relatado em um artigo[115]da revista "Developmental Cell", que mostra, como prova de princípio, que os pesquisadores transformaram ogenomainteiro de uma bactéria comum do intestinoE. colipara uma biblioteca de 40 mil guias deARNque cobriam 88 por cento do genoma bacteriano.[116]

Pesquisadores chineses relataram a edição os genomas de embriões humanos. Os resultados, que estão publicados[117]na revista "Protein on-line & Cell", demonstraram um número surpreendente de mutações "fora de alvo[118]"que se presume serem introduzidas pelo complexo CRISPR/Cas9 atuando em outras partes do genoma. Este efeito é uma das principais preocupações de segurança que rodeiam edição da linhagerminaldogene, porque estas mutações não intencionais podiam ser prejudiciais. As taxas de tais mutações foram muito superiores do que as observados em gene de edição de embriões de ratos ou células adultas humanas e confirmam rumores de que tais experimentos foram conduzidos.[119][120]Isto provocou um debate, em abril de2015,sobre as implicações éticas de tal trabalho.[121]

Em setembro de 2015, pesquisadores daUniversidade de Harvarde doInstituto de Tec. de Massachusettsdesenvolveram uma nova abordagem que permite aos pesquisadores conseguir o uso de duas variantes da proteína Cas9 para executar qualquer passos de tarefas, edição ou regulação do gene usando um único Cas9 isoforme. A equipe de Harvard-MIT descobriu que o comprimento da sequência de ARN guia desempenha um papel fundamental na determinação do destino de Cas9, se ele apenas se liga ao ADN ou se extirpa o ARN também. Este novo método CRISPR também pode ser utilizado na produção metabólica em grande escala de produtos químicos e combustíveis utilizando bactérias geneticamente modificadas, simultaneamente salvaguardando as biofábricas microbianas de infecção por agentespatogênicosestranhos.[122]

Pesquisadores do Hospital de Câncer Infantil de Boston acreditam que as mudanças de um pequeno pedaço de ADN na região intensificadora do geneLinfoma/leucemia 11A de células Bpode contornar odefeito genéticoque é subjacente ádoença de células falciformese possivelmente outras doenças do sangue como atalassemia.[123]Numa tentativa de imitar e melhorar as variações naturais, os investigadores desenvolveram ferramentas de edição de genes à base de CRISPR para cortar sistematicamente pequenas as seções de ADN passo-a-passo ao longo de todo o comprimento do intensificador emcélulas estaminaisdo sangue a partir de doadores humanos. A equipe em seguida deixou as células amadurecerem paracélulas vermelhas do sanguee descobriram que a quantidade dehemoglobina fetaldas células produzidas tinham aumentado drasticamente. Além disso, os cientistas descobriram um local específico no intensificador que, quando o cortado, conduz à produção de níveis elevados de hemoglobina fetal.[124]

Uma equipe de cientistas conseguiu inativar oHIVgeneticamente em camundongos, reduzindo a expressão do RNA viral em cerca de 60 a 90%. Em seguida, eles conseguiram usar o CRISPR em roedores infectados com um tipo de HIV equivalente ao humano.[125]

Usando CRISPR, os pesquisadores criaram uma técnica para estudar o desenvolvimento de mamíferos que permite tomar o estágio final de desenvolvimento de um organismo modelo e de lá reconstruir uma árvore de linhagem completa até o estágio de célula única.[126]

Em 2019, pesquisadores descobriram uma maneira de usar a ferramenta CRISPR/Cas9 em répteis.[127]

Ensaio clínico

[editar|editar código-fonte]

Em 2019, na primeira série de ensaios clínicos, os cientistas estão usando CRISPR/Cas9 para combater o câncer e distúrbios sangüíneos em pessoas. Nesses testes, os pesquisadores removem algumas células de uma pessoa, editam o DNA e, em seguida, injetam as células de volta, agora esperamos que estejam armadas para combater as doenças. Os pesquisadores também estão preparados para ver como o CRISPR/Cas9 funciona dentro do corpo humano. Em um próximo teste, pessoas com uma cegueira herdada terão a tesoura molecular injetada em seus olhos.[128]

CRISPR optogenético

[editar|editar código-fonte]

CRISPRoptogenéticoé umanucleaseCas9 ativada por luz que oferece aos investigadores maior controle espacial e temporal sobre a atividade de nuclease guiada por ARN. Assim, proporcionando extremamente preciso da edição de genes.[129]Em células humanas, paCas9, um manipulado Cas9 fotoativável permite o controle optogenético da edição do genoma CRISPR/Cas9. O paCas9 consiste em fragmentos de Cas9 divididos edomíniosdedimerizaçãofoto-indutíveis denominados "ímãs". A atividade de edição do genoma pode ser desligada simplesmente apagando a luz e também a ativação de paCas9 em amostras espaciais determinadas pelos locais de irradiação.[130]

Ética e ações regulatórias

[editar|editar código-fonte]
Ver artigo principal:Ética e regulação (CRISPR)

Em abril de2015,quando os cientistas naChinarelataram a realização do primeiro experimento usando a edição CRISPR de genomas para alterar o DNA de embriões humanos, potencialmente afetando a linha germinal,[131]inflamou ainda mais o protestos de cientistas que advertem que tal passo, atravessou uma linhaética.[132]Este anúncio tocou os sinos de alarme éticos, não apenas religiosos obcecados e transgênicos cautelares,[133]mas de um grupo de 18 proeminentes cientistas e especialistas em direito e ética que publicou uma carta[134]pedindo uma moratória sobre alguns usos dessa tecnologia.

Os cientistas afirmam que a técnica de edição CRISPR pode modificar os genomas dos seres humanos e outras espécies de uma forma que poderia ter "efeitos imprevisíveis sobre as gerações futuras[135]"e" implicações profundas para a nossa relação com a natureza ".[136]

Independente da controvérsia, em setembro de 2015, cientistas do Instituto Francis Crick pediram ao órgão regulador doReino Unidode tratamento e pesquisa de fertilidade, para obter uma licença[137]para conduzir edição de gene CRISPR/Cas9 em embriões para um estudo de investigação sobre por que algumas mulheres têmaborto espontâneo,[138]e em janeiro de 2016, a permissão para editar os genomas de embriões humanos para a pesquisa foi concedida para os cientistas em Londres[139].A avaliação de ameaça global divulgada em 2016, pelo diretor nacional de inteligência dos EUA, colocou estaedição de genomaentre uma das seis ameaças listadas na seção sobre asarmas de destruição em massa.[140]Em 2017, a técnica comproteínasanti-CRISPR(que anulam o efeito de CRISPR/Cas9 utilizando proteínas que são produzidas porvírus bacterianos[141]) foram descobertas e podem ser usadas[142][143]embactérias- comoE. coli- bem como em células humanas modificadas.[144][141]O anti-CRISPR tem o potencial de melhorar a segurança ea precisão das aplicações CRISPR tanto no uso clínico como na pesquisa básica;[145][146]assim, reduzindo as principais preocupações éticas e a necessidade de ações regulatórias da técnica CRISPR.

Direito de propriedade intelectual

[editar|editar código-fonte]
Ver artigo principal:Direito de propriedade intelectual (CRISPR)

Em abril de2014,uma patente[147]aberta, nosEUA,foi atribuída aFeng Zhang,um cientista do Instituto "Broad"MIT-Harvardque afirma ter descoberto a eficácia das CRISPR/Cas9na edição de genes em células humanas. Zhang apresentou sua patente com a data de prioridade de dezembro de 2012.[148]Apenas alguns meses mais tarde, oprêmio "Breakthrough"foi atribuído a J. Doudna e E. Charpentier pela contribuição para a descoberta de CRISPR. Doudner e Charpentier registraram uma patente[149]com a data de prioridade de25 de maiode2012,que inclui 155 reivindicações, englobando inúmeras aplicações do sistema para uma variedade de tipos de células[150].

Todas as partes nesta disputa fundaram empresas de biotecnologia na corrida para desenvolver CRISPR como medicamento clínico viável. Zhang co-fundou Editas Medicine com Doudner[151]antes desistir e vir a fundar Caribou Biosciences e Intellia Therapeutics.[152]Charpentier é a fundadora da CRISPR Therapeutics, mas já vendeu os direitos dessa empresa. Feng Zhang ganhou os direitos de patente depois de apresentar provas de que ele foi o primeiro a elaborar editores de genes baseados em CRISPR.[153]

Caribou Biosciences, uma empresa co-fundada por Jennifer Doudna, em 2016, passou a defender que a patente dela é diferente[154]das patentes e pedidos de patentes que estão no centro da luta de patentes CRISPR que coloca o Instituto Broad do MIT e Harvard contra um grupo liderado por Doudna.[155]Entretanto, em fevereiro de 2016, a Caribou e a Integrated DNA Technologies, Inc. (IDT), firmaram um contrato de licença não-exclusiva, em que Caribou concedeu direitos mundiais a IDT para comercializar os reagentes CRISPR/Cas9 sob a propriedade intelectual da Caribou.[156]

Várias disputas surgiram por conta destes pedidos de patentes rivais[157].Mais de 100 patentes já foram pedidas por muitos cientistas que fazem uso da tecnologia CRISPR/Cas9. Isso pode levar muitos cientistas a violações de patentes cada vez que produtos CRISPR/Cas9 foram licenciados.

No início de 2017, o escritório de patentes dos EUA regularizou as patentes CRISPR em disputa.[158]Em um julgamento de uma sentença, três juízes decidiram que "não há interferência de fato". Em outras palavras, as patentes CRISPR chaves, concedidas no início para a "Broad" (MIT-Harvard) em 2014, são suficientemente diferentes das patentes solicitadas pelaUC.A decisão também teve grandes conseqüências para uma falange decompanhia startupsem biotecnológicas que correm para comercializar a tecnologia CRISPR.[159]

Entretanto, para muitos pesquisadores a patente para CRISPR/Cas9 em si, dada a uma empresa, pode ser controversa. Uma vez que a tecnologia utiliza uma técnica que já existe em bactérias por milênios, parece ser "óbvio" para muitos cientistas que podem facilmente usá-la em seus laboratórios. Em um sentido CRISPR foi de fato "inventado" pela natureza e não por qualquer indivíduo, assim reivindicando uma patente sobre o mecanismo que seria um ato natural da bactéria. Respondendo a uma questão como essa pode ser uma grande dor de cabeça não só para ocampo jurídico,mas também para abioéticae afilosofia.[160]

Investimento

[editar|editar código-fonte]

Em2015,Jennifer Doudna,umbioquímicadaUniversidade da Califórniaco-fundadora de "Editas Medicine", e sua colaboradora,Emmanuelle CharpentierdoCentro Helmholtz para Pesquisa de InfecçõesnaAlemanha,receberam $3 milhões de dólares cada uma pela invenção da revolucionária ferramenta para a edição de DNA CRISPR.[161]Em agosto de 2015,Bill Gatese 13 outros investidores colocaram $120 milhões em "Editas Medicine"[162]e em setembro, Intellia Therapeutics, que desenvolveu maneiras de corrigir os genes defeituosos com tratamentos de edição de genes para doenças dofígadoe dosangue,recebeu $70 milhões de investidores.[163]

O ODIN (ou "Open Discovery Institute"), um dos projetos doIndiegogo,tentando facilitar e incentivar a investigação embiologiasintética em casa, o "faça você mesmo", está vendendokits completos de engenharia de genomapara que cientistas amadores e fãs possam experimentar aediçãoderepetições palindrômicas curtasde gene por si próprios.[164]

Notas

[editar|editar código-fonte]
  1. ↑Um gene putativo é um segmento de ADN cuja proteína, e a sua função, não é conhecida, mas com base na sua estrutura de leitura aberta, acredita-se que seja um gene.[27]
  2. ↑Endonucleases sãoenzimasque clivam aligação fosfodiésterdentro de umacadeia polinucleotídica.[62]

Referências

  1. ↑«Pesquisadores conseguem modificar DNA de células vivas».Consultado em 12 de agosto de 2015
  2. ↑CRISPRS AND CANCERpor Terrence P McGarty em "White Paper No 111" de abril/2014
  3. ↑Cong, L., et al, Multiplex Genome Engineering Using CRISPR/Cas Systems,Science,Vol. 339 15 February 2013
  4. ↑New CRISPR-Cas9 Strategy Edits Genes Two Wayspublicado pelo "Wyss Institute" em9 de setembrode 2015.
  5. ↑Diversity and evolution of class 2 CRISPR–Cas systemspor Sergey Shmakov, et al, Nature Reviews Microbiology 15, 169–182 (2017) - doi:10.1038/nrmicro.2016.184
  6. ↑CNN, Jessie Yeung.«New gene editing technology could correct 89% of genetic defects».CNN.Consultado em 24 de outubro de 2019
  7. ↑abKim, YG; Cha, J.; Chandrasegaran, S. (1996).«Hybrid restriction enzymes: zinc finger fusions to Fok I cleavage domain».Proc Natl Acad Sci USA.93(3): 1156–60.Bibcode:1996PNAS...93.1156K.PMC40048Acessível livremente.PMID8577732.doi:10.1073/pnas.93.3.1156
  8. ↑CRISPR, the disruptor - A powerful gene-editing technology is the biggest game changer to hit biology since PCR. But with its huge potential come pressing concerns.por Heidi Ledford em 3 de Junho de 2015 (Nature Publishing Group)
  9. ↑Lewis, Tanya.«Scientists Program CRISPR to Fight Viruses in Human Cells».Scientific American(em inglês).Consultado em 24 de outubro de 2019
  10. ↑«Breakthrough announced in 'editing' DNA to fight off deadly illness».Consultado em 30 de julho de 2015
  11. ↑SILICON VALLEY’S TECH ELITE ZOOM IN ON CRISPR(2018)
  12. ↑«Scientists expanded the Capabilities of CRISPR gene editing technique»(em inglês). 30 de março de 2020
  13. ↑Walton, Russell T.; Christie, Kathleen A.; Whittaker, Madelynn N.; Kleinstiver, Benjamin P. (26 de março de 2020).«Unconstrained genome targeting with near-PAMless engineered CRISPR-Cas9 variants».Science(em inglês).ISSN0036-8075.PMID32217751.doi:10.1126/science.aba8853
  14. ↑Makarova KS, Koonin EV.«Annotation and Classification of CRISPR-Cas Systems.».Methods Mol Biol. 2015;1311:47-75. doi: 10.1007/978-1-4939-2687-9_4.Consultado em 5 de julho de 2019
  15. ↑Makarova KS, Koonin EV.«Diversity, classification and evolution of CRISPR-Cas systems.».Curr Opin Microbiol. 2017 Jun;37:67-78. doi: 10.1016/j.mib.2017.05.008. Epub 2017 Jun 9.Consultado em 5 de julho de 2019
  16. ↑Sergey Shmakov; et al.«Diversity and evolution of class 2 CRISPR–Cas systems».Nat Rev Microbiol. 2017 Mar; 15(3): 169–182.
  17. ↑«Types of CRISPR-Cas Systems».www.sinobiological.com.Consultado em 5 de julho de 2019
  18. ↑Explaining microbial population genomics through phage predationpor F. Rodriguez-Valera, et al (Nat Rev Microbiol, 7 (2009), pp. 828–836
  19. ↑Marine viruses - major players in the global ecosystempor Curtis A. Suttle em "Nature Reviews Microbiology" 5, 801–812 (1 de outubrode2007) | doi:10.1038/nrmicro1750
  20. ↑CRISPR and the capitalistspor Jim Kozubek publicado no "Boston Globe" (2016)
  21. ↑Ishino Y, Shinagawa H, Makino K, Amemura M, Nakata A (dezembro de 1987).Nucleotide sequence of the iap gene, responsible for alkaline phosphatase isozyme conversion in Escherichia coli, and identification of the gene product.Journal of Bacteriology.169.[S.l.: s.n.] pp. 5429–5433.PMC213968Acessível livremente.PMID3316184
  22. ↑Breakthrough DNA Editor Borne of Bacteriapor Carl Zimmer em 6 de fevereiro de 2015
  23. ↑Overballe-Petersen S, Harms K, Orlando LA, Mayar JV, Rasmussen S, Dahl TW, Rosing MT, Poole AM, Sicheritz-Ponten T, Brunak S, Inselmann S, de Vries J, Wackernagel W, Pybus OG, Nielsen R, Johnsen PJ, Nielsen KM, Willerslev E (dezembro de 2013).Bacterial natural transformation by highly fragmented and damaged DNA.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.110.[S.l.: s.n.] pp. 19860–5.PMID24248361.doi:10.1073/pnas.1315278110
    «Bacteria incorporate pieces of old DNA in their own genome, scientists discover».KurzweilAI.doi:10.1073/pnas.1315278110.Consultado em 26 de novembro de 2013
  24. ↑Identification of genes that are associated with DNA repeats in prokaryotes.por Jansen R, Embden JD, Gaastra W e Schouls LM. (Mol Microbiol. 2002 Mar;43(6):1565-75.)
  25. ↑Mojica FJ, Díez-Villaseñor C, Soria E, Juez G (abril de 2000).Biological significance of a family of regularly spaced repeats in the genomes of Archaea, Bacteria and mitochondria.Molecular Microbiology.36.[S.l.: s.n.] pp. 244–246.PMID10760181.doi:10.1046/j.1365-2958.2000.01838.x
  26. ↑Jansen R, Embden JD, Gaastra W, Schouls LM (março de 2002).Identification of genes that are associated with DNA repeats in prokaryotes.Molecular Microbiology.43.[S.l.: s.n.] pp. 1565–1575.PMID11952905.doi:10.1046/j.1365-2958.2002.02839.x
  27. ↑Slonczewski, Joan; John Watkins Foster (2009).Microbiology: An Evolving Science.New York: W.W. Norton & Co.ISBN978-0-393-97857-5.OCLC185042615
  28. ↑Ishino Y, Shinagawa H, Makino K, Amemura M, Nakata A (dezembro de 1987).Nucleotide sequence of the iap gene, responsible for alkaline phosphatase isozyme conversion in Escherichia coli, and identification of the gene product.Journal of Bacteriology.169.[S.l.: s.n.] pp. 5429–5433.PMC213968Acessível livremente.PMID3316184
  29. ↑The researchers behind 'the biggest biotech discovery of the century' found it by accidentpor Kevin Loria, em "Business Insider" (2015)
  30. ↑CRISPR provides acquired resistance against viruses in prokaryotespor R. Barrangou et al em "Science", 315 (2007), pp. 1709–1712 [http://www.sciencemag.org/content/315/5819/1709DOI: 10.1126/science.1138140
  31. ↑[ Science.2012agosto 17;337(6096):816-21. doi: 10.1126/science.1225829. Epub 2012 Jun 28. A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity.por Jinek M et al
  32. ↑CRISPR, the disruptorA powerful gene-editing technology is the biggest game changer to hit biology since PCR. But with its huge potential come pressing concerns.por Heidi Ledford em3 de junhode2015
  33. ↑Generation of Gene-Modified Cynomolgus Monkey via Cas9/RNA-Mediated Gene Targeting in One-Cell Embryos- Volume 156, Issue 4, p836–843, 13 de fevereiro de 2014 ( CellNiu, Y. et al.(2014).
  34. ↑Towards a transgenic model of Huntington's disease in a non-human primate.Yang, S.-H. et al. Nature 453, 921–924 (2008)
  35. ↑Generation of transgenic non-human primates with germline transmissionSasaki, E. et al. Nature 459, 523–527 (2009).
  36. ↑First monkeys with customized mutations born - Milestone for targeted gene-editing technology promises better models for human diseases.por Helen Shen em 30 de janeiro de 2014
  37. ↑Embryo editing sparks epic debateIn wake of paper describing genetic modification of human embryos, scientists disagree about ethics.por David Cyranoski & Sara Reardon em 29 de abril de 2015
  38. ↑CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotespor Liang em "Protein & Cell" (2015), 6(5), 363-372 CODEN: PCREFB;ISSN1674-800X.
  39. ↑A CRISPR first: editing normal human embryospublicado emScience News(2017)
  40. ↑The CRISPR Gene-Editing Tool is Finally Being Used on Humanspor George Dvorsky (2016)
  41. ↑China Is Racing Ahead of the US in the Quest to Cure Cancer With CRISPRpor Kristen V. Brown (2017)
  42. ↑First U.S. team to gene-edit human embryos revealedpor Kelly Servick (2017)
  43. ↑«CRISPR doesn't cause unintended mutations in monkeys, study finds».Futurism(em inglês). 19 de junho de 2018
  44. ↑«CRISPR Gene Editing May Have Unanticipated Side Effects - ExtremeTech».ExtremeTech(em inglês). 24 de julho de 2018
  45. ↑KaiserSep. 11, Jocelyn; 2019; Pm, 2:00 (11 de setembro de 2019).«Some cancer drugs miss their target. CRISPR could improve their aim».Science | AAAS(em inglês).Consultado em 11 de setembro de 2019
  46. ↑abCyranoski, David; Ledford, Heidi (novembro de 2018).«Genome-edited baby claim provokes international outcry».Nature(em inglês).563(7733): 607–608.ISSN0028-0836.doi:10.1038/d41586-018-07545-0
  47. ↑ab«Cientista chinês que editou genes em embriões é criticado em congresso».G1.29 de novembro de 2018.Consultado em 29 de novembro de 2018
  48. ↑abPascual, Victoria (28 de novembro de 2018).«Cientista chinês que modificou geneticamente dois bebês defende seu experimento».El País.Consultado em 29 de novembro de 2018
  49. ↑ab«Cientista que diz ter criado bebês com genes alterados anuncia pausa nos testes».Folha de S. Paulo.28 de novembro de 2018.Consultado em 28 de novembro de 2018
  50. ↑«The Nobel Prize in Chemistry 2020»(em inglês). Nobelprize.org.Consultado em 16 de outubro de 2020.Cópia arquivada em 7 de outubro de 2020
  51. ↑abThere’s CRISPR in Your Yogurt - We’ve all been eating food enhanced by the genome-editing tool for years.por Kerry Grens em 1 de janeiro de 2015.
  52. ↑Gene Editing Will Change Everything—Just Not All at One Time - Transformative technology is still in its infancy but great things are expected in human health and industrial and agbio markets.por Harry Glorikian em "Genetic Engineering & Biotechnology News"
  53. ↑Vegetables modified with CRISPR-Cas9 have been cultivated, harvested and cooked for the first timepublicado pela "Phys.org" (2016)
  54. ↑Did a Swedish researcher eat the first CRISPR meal ever served?por Jon Cohen (2016)
  55. ↑gene drive
  56. ↑CRISPR, the disruptorpor Heidi Ledford em "Nature" (3 de Junho de 2015)
  57. ↑Innovative Genomics Initiative CRISPRWORKSHOP - ROUTES TO DESIGNER BIOLOGYpalestras entre 20 a 24 de julho de 2015
  58. ↑Boch, Jens (fevereiro de 2011). «TALEs of genome targeting».Nature Biotechnology.29(2): 135–6.PMID21301438.doi:10.1038/nbt.1767
  59. ↑W. Tan, D.F. Carlson, C.A. Lancto, J.R. Garbe, D.A. Webster, P.B. Hackett, S.C. FahrenkrugEfficient nonmeiotic allele introgression in livestock using custom endonucleasesProc Natl Acad Sci, 110 (2013), pp. 16526–16531
  60. ↑Gene drive turns insects into malaria fighterspor Elizabeth Pennisi pela "American Association for the Advancement of Science" (20015)
  61. ↑Genetically Engineering Almost Anythingpor Tim De Chant e Eleanor Nelsen pela PBS em17 de Julhode2014
  62. ↑Cox M, Nelson DR, Lehninger AL (2005).Lehninger principles of biochemistry.San Francisco: W.H. Freeman. 952 páginas.ISBN0-7167-4339-6
  63. ↑The history and market impact of CRISPR RNA-guided nucleasespor Paul BG van Erp, Gary Bloomer, Royce Wilkinson, Blake Wiedenheft1, et al (doi:10.1016/j.coviro.2015.03.011)
  64. ↑[http://www.nature.com/news/first-crispr-clinical-trial-gets-green-light-from-us-panel-1.20137First CRISPR clinical trial gets green light from US panelThe technique's first test in people could begin as early as the end of the yearde Sara Reardon emNature(2016)
  65. ↑«CRISPR Guide».AddGene
  66. ↑Threading the CRISPR Needle with DNA Nanoclewspublicado na "GEN News" em31 de agostode2015
  67. ↑Young, Susan.«Biotech Startup Editas Medicine Wants to Cure Grievous Genetic Diseases with New Genome Editing Technology | MIT Technology Review».Technologyreview.com
  68. ↑Could the DNA-editing CRISPR revolutionize medicine?por Carina Storrs (CNN) em12 de agostode2015
  69. ↑Ha ve scientists at Harvard and MIT found a cure for obesity?por Sarah Knapton em20 de agostode2015(The Telegraph)
  70. ↑Genetic switch directs fat cells to burn energyem24 de agostode2015por James Heather
  71. ↑A Cure For Obesity? Scientists Discover Genetic Switch That Turns Off Fat Cellsem26 de agostode2015na CBS - San Francisco
  72. ↑Financiada por Bill Gates, startup pode revolucionar saúdepor Victor Caputo na revista Exame
  73. ↑Identifying the gene switch that turns fat cells badpor Gretchen Vogel em19 de agostode2015
  74. ↑Yang, Xiao (9 de maio de 2015).«Applications of CRISPR-Cas9 mediated genome engineering».Military Medical Research(em inglês).2(1). 11 páginas.ISSN2054-9369.PMID25984354.doi:10.1186/s40779-015-0038-1
  75. ↑CRISPR helps heal mice with muscular dystrophypor Jocelyn Kaiser (2015)
  76. ↑Precision Medicine: Genetic Repair of Retinitis Pigmentosa in Patient-Derived Stem Cellspor Alexander G. Bassuk, et al "Scientific Reports 6, Article numero: 19969" doi:10.1038/srep19969 Publicado em Janeiro de 2016
  77. ↑Scientists Fix Retinitis Pigmentosa in Patient-Derived Stem Cells With CRISPR/Cas9publicado na "GenomeWeb" (2016)
  78. ↑New era of 'cut and paste' humans close as man injected with genetically-edited bloodpor Sarah Knapton, publicado emThe Daily Telegraph(2016)
  79. ↑«Perspective | Here's what we know about CRISPR safety – and reports of 'genome vandalism'».Washington Post(em inglês).Consultado em 8 de setembro de 2018
  80. ↑Bees can be bred to keep their hives parasite free.por Corie Lok | Nature | doi:10.1038/news010426-2 (2001)
  81. ↑Whitworth, K. M. et al. Nature Biotechnol. 34, 20–22 (2016)|Nat Biotechnol. 2016-janeiro;34(1):20-2. doi: 10.1038/nbt.3434. Epub 2015 Dez. 7.
  82. ↑Welcome to the CRISPR zoo -Birds and bees are just the beginning for a burgeoning technology.por Sara Reardon em "Nature" (2016)
  83. ↑Move over Cas9, CRISPR-Cas3 might hold the key to solving the antibiotics crisispor Sarah Buhr, publicado em "TechCrunch" (2016)
  84. ↑New CRISPR method efficiently corrects Duchenne muscular dystrophy defect in heart tissuepublicado em 2018
  85. ↑Page, Michael Le.«CRISPR-edited chickens made resistant to a common virus».New Scientist(em inglês).Consultado em 27 de janeiro de 2020
  86. ↑CNN, Oscar Holland and Serenitie Wang,.«Chinese scientist claims world's first gene-edited babies; hospital casts doubt».CNN
  87. ↑Kuo, Lily (27 de novembro de 2018).«China orders inquiry into 'world's first gene-edited babies'».the Guardian(em inglês).Consultado em 27 de novembro de 2018
  88. ↑Welcome to the CRISPR zooBirds and bees are just the beginning for a burgeoning technology.por Sara ReardonNature(2016)
  89. ↑Woolly Mammoth Revivalpublicado por "The Long Now Foundation" (2016)
  90. ↑CRISPR Cas9publicado por "Desabafando Biologia" (2016)
  91. ↑Cientistas russos afirmam que podem trazer mamute pré-histórico de volta a vidapublicado por "Universo Inteligente" (2016)
  92. ↑We May Resurrect The Mammoth Sooner Than You ThinkThe animals could play a key role in slowing climate change.por Lila Shapiro, publicado pelo "Huffington Post" (2015)
  93. ↑The CRISPR Craze Takes Fight: Adding Birds to the CRISPR Zoopor Ben J. Novak em "Revive & Restore" (2016)
  94. ↑Should we bring extinct species back from the dead?por David Shultz, em "Science" (2016)
  95. ↑De-Extinction, a risky ecological experimentpor Liza Lester (2016)
  96. ↑Trapa natanspor Geo. E. Davenport, publicado no "Bulletin of the Torrey Botanical Club", Vol. 6, No. 58 (Outubro, 1879), p. 352
  97. ↑A mammoth undertaking: Can de-extinction be ecologically responsible?publicado pela "University of California - Santa Barbara" (2016)
  98. ↑These Are the Extinct Animals We Can, and Should, ResurrectBiologist Beth Shapiro offers a guide to the science and ethics of using DNA for de-extinctionpor Elizabeth Quill, publicado pela "Smithsonian magazine" (2016)
  99. ↑Study finds that massive, prehistoric bears may have gone extinct because they were veganpor Gregory Furgala (2016)
  100. ↑GENE EDITING WILL TRANSFORM CANCER TREATMENTJennifer Doudna, CRISPR PIONEERpor ELIZABETH LOPATTO (2016)
  101. ↑First genetically engineered coral created to help save reefs from climate changeNew technique holds promise for understanding genes that protect corals from rising temperaturespor Josh Gabbatiss (2018)
  102. ↑How Gene Editing Could Save Coral Reefspor Alice Park (2018)
  103. ↑CHOOZIT™ Cheese Cultures- A comprehensive range of products for controlled acidification and for emphasizing and diversifying flavor profiles.
  104. ↑DuPont Nutrition & Health Hurdles the Process Challenges for Pizza Cheesepor Richard Donavan
  105. ↑Why animal rights activists should love genetically edited animalspor Kevin Loria em28 de julhode2015
  106. ↑Efficient Generation of Myostatin Knock-Out Sheep Using CRISPR/Cas9 Technology and Microinjection into Zygotespor M. Crispo, et al. Publicado em25 de agostode2015em "PLOS ONE" (DOI: 10.1371/journal.pone.0136690)
  107. ↑Super-muscly pigs created by small genetic tweak - Researchers hope the genetically engineered animals will speed past regulators.por David Cyranoski em 30 de Junho de 2015.
  108. ↑«USDA Unveils New Gene-Stacking Tool to Prevent Plant Diseases».The Scientist Magazine®(em inglês).Consultado em 26 de agosto de 2018
  109. ↑Crispr-edited mushroom dodges regulationpor Emma Stoye em "ChemistryWord" (2016)
  110. ↑Laboratory, Cold Spring Harbor (31 de dezembro de 2019).«New Tomato Ideal for Urban Gardens and Even Outer Space Created Through Genetic Editing».SciTechDaily(em inglês).Consultado em 1 de janeiro de 2020
  111. ↑Corn and other important crops can now be gene edited by pollen carrying CRISPRpor Jon Cohen (2019)
  112. ↑CRISPR, the disruptorA powerful gene-editing technology is the biggest game changer to hit biology since PCR. But with its huge potential come pressing concerns.por Heidi Ledford - publicado emNature522, 20–24 (4 de Junho de 2015) doi:10.1038/522020a
  113. ↑Five big mysteries about CRISPR’s originsWhere did it come from? How do organisms use it without self-destructing? And what else can it do?por Heidi Ledford - publicado emNature541, 280–282 (19 de janeiro de 2017) doi:10.1038/541280a
  114. ↑Lights, camera, CRISPR: Biologists use gene editing to store movies in DNATechnique demonstrated in E. coli suggests ways to record key events in a cell's life.por Heidi Ledford - publicado emNature(12 de Julho de 2017) doi:10.1038/nature.2017.22288
  115. ↑CRISPR EATING on a Low Budgetpor Hatice S. Kaya-Okur e Andrew S. Belmont em "Developmental Cell" Volume 34, Ed. 3,10 de agostode2015,Pag. 253–254doi:10.1016/j.devcel.2015.07.013
  116. ↑Simple technology makes CRISPR gene editing cheaperpor Robert Sanders publicado em23 de julhode2015na "Berkeley News"
  117. ↑CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotespor Puping Liang, Yanwen Xu, Xiya Zhang, Chenhui Ding, Rui Huang, Zhen Zhang, Jie Lv, Xiaowei Xie, Yuxi Chen, Yujing Li, at al (DOI: 10.1007/s13238-015-0153-5)em 18 de abril de 2015.
  118. ↑Off-target Effects: Disturbing the Silence of RNA interference (RNAi)Dharmacon™-RNAi, Gene Expression & Gene Editing
  119. ↑Lanphier, E. et al.Nature 519,410–411 (2015)
  120. ↑Baltimore, D. et al. Science 348, 36–38 (2015).
  121. ↑Chinese scientists genetically modify human embryos - Rumours of germline modification prove truepor David Cyranoski & Sara Reardon em 22 de abril de 2015 pela "Nature Publishing Group"
  122. ↑CRISPR: A New Study in Dualitypublicado pela "GEN News" em8 de setembrode2015.
  123. ↑BCL11A enhancer dissection by Cas9-mediated in situ saturating mutagenesispor Matthew C. Canver, et al em "Nature" (2015) doi:10.1038/nature15521
  124. ↑CRISPR Exploits Vulnerability of Sickle Cell Diseasena "Genetic Engineering & Biotechnology News" em17 de setembrode2015
  125. ↑Pesquisadores anunciam ter eliminado HIV em animais com técnica de edição de DNACientistas de universidade da Filadélfia conseguiram impedir a replicação do vírus em três tipos de células animais transplantadas em camundongos.por "G1" (2017)
  126. ↑«CRISPR Can Track Cellular History of a Mammalian Embryo».The Scientist Magazine®(em inglês).Consultado em 26 de agosto de 2018
  127. ↑{https://phys.org/news/2019-04-crispr-cas-reptiles.htmlResearchers find a way to use CRISPR Cas-9 on reptiles] por Bob Yirka (2019)
  128. ↑Saey, Tina Hesman (14 de agosto de 2019).«CRISPR enters its first human clinical trials».Science News(em inglês).Consultado em 16 de agosto de 2019
  129. ↑Optogenetics Meets CRISPRpor Lauren R Polstein & Charles A Gersbach, publicado emNature Chemical Biology11, pg 198–200 (2015) - doi:10.1038/nchembio.1753
  130. ↑Photoactivatable CRISPR-Cas9 for optogenetic genome editingpor Yuta Nihongaki, Fuun Kawano, Takahiro Nakajima & Moritoshi Sato doi:10.1038/nbt.3245 (2015) publicado em "Nature"
  131. ↑Liang P. (2015);6(5):363-72. doi: 10.1007/s13238-015-0153-5. Epub18 de abrilde2015-CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes.
  132. ↑Ethical and regulatory reflections on CRISPR gene editing revolutionpor Jon Entine em25 de julhode2015- "Genetic Literacy Project"
  133. ↑'Gene drive': Scientists sound alarm over supercharged GM organisms which could spread in the wild and cause environmental disasterspor Steve Connor na "The Independent" em2 de agostode2015
  134. ↑New DNA Tech: Creating Unicorns and Curing Cancer for Real?por David Duncan (30-3-2015 no BRAVE NEW WORLD)
  135. ↑Don't edit the human germ linepor Lanphier, et al publicado na "Nature" -Londres(2015), 519(7544), 410-411 CODEN: NATUAS;ISSN0028-0836.
  136. ↑"Gene Drives" And CRISPR Could Revolutionize Ecosystem Managementpor Kevin Esvelt, George Church e Jeantine Lunshof em17 de julhode2014na "Scientific American"
  137. ↑UK asks to use CRISPR on human embryospor Fiona Barry em22 de setembrode2015em "William Reed Business Media"
  138. ↑UK Scientists Apply for Permission to Edit Embryos With CRISPR/Cas9 in Miscarriage Studyem18 de setembrode2015pela "GenomeWeb"
  139. ↑For the First Time, Scientists Win Approval to Edit Genomes of Human Embryos -U.K. regulators grant permission to use CRISPR-Cas9 technology in embryos for early development researchpor Ewen Callaway, publicado em "Nature magazine" (2016)
  140. ↑CRISPR—a weapon of mass destruction?publicado pela "American Association for the Advancement of Science" (2016)
  141. ↑abInhibition of CRISPR-Cas9 with Bacteriophage Proteinspor Benjamin J. Rauch, et al - publicado em "Cell" Volume 168, Edições 1-2, p150-158.e10, 12 de janeiro de 2017
  142. ↑ An anti-CRISPR for gene editingpublicado pelo "Phys.org" (2016)
  143. ↑Off-switch for CRISPR-Cas9 gene editing system discoveredpublicado pelo "Phys.org" (2016)
  144. ↑How Scientists Are Trying to Keep Genetic Engineering From Ruining the Worldpor Kristen V. Brown (2016)
  145. ↑Toggling CRISPR Activity with a Chemical Switch - Researchers design a Cas9 enzyme that cuts DNA only in the presence of particular drug.por Kerry Grens (2016)
  146. ↑ UCSF Team Describes Anti-CRISPR/Cas9 Proteinspor Andrew P. Han (2016)
  147. ↑CRISPR-Cas systems and methods for altering expression of gene productsUnited States Patent - 8 697 359 (15 de abril de 2014)
  148. ↑The race to patent Crisprpor Walter Olson em12 de agostode2015
  149. ↑Methods and compositions for rna-directed target dna modification and for rna-directed modulation of transcriptionPat: US 20140068797 A1 (May 25, 2012)
  150. ↑“Heroes of CRISPR” Disputed -Critics have harsh words for the Broad Institute’s Eric Lander and Cell over a recent perspective piece describing the history of CRISPR.por Tracy Vence, publicado em "TheScientist" (2016)
  151. ↑Editas
  152. ↑Intellia Therapeutics Announces $15 Million in Funding to Develop Therapeutic Products Utilizing CRISPR-Cas9 Gene Editing Technologypublicado em18 de novembrode2014por Lynn Blenkhorn em "Market Watch"
  153. ↑Feng Zhang: Editing DNApor SUSAN GAIDOS em "Science News Mag." (Vol. 188, No. 7, 3-out-2015, p. 20)
  154. ↑Caribou Bio’s New CRISPR Patent Isn’t About Gene Editingpor Alex Lash publicado na "Xconomy" (2016)
  155. ↑Historic CRISPR Patent Fight Primed To Become Head-To-Head Battle.por Alex Lash publicado na "Xconomy" (2016)
  156. ↑Caribou Biosciences and IDT sign agreement for CRISPR-Cas9 reagentspela Caribou Biosciences (2016)
  157. ↑Who Owns the Biggest Biotech Discovery of the Century?There’s a bitter fight over the patents for CRISPR, a breakthrough new form of DNA editing.por Antonio Regalado em4 de dezembrode2014
  158. ↑The CRISPR patent decision: Your six takeawayspor Sharon Begley, publicado pela "StatNews" (2017)
  159. ↑Broad Institute wins heated dispute over CRISPR patentspor Sharon Begley, publicado pela "PBS"(2017)
  160. ↑Law, history and lessons in the CRISPR patent conflictpor Shwerkow JS, em "Nature". Vol 33 (3): 256-257, 2015.
  161. ↑Breakthrough DNA Editor Borne of Bacteriapor Carl Zimmer publicado em6 de fevereirode2015na "QUANTA Magazine"
  162. ↑Bill Gates And 13 Other Investors Pour $120 Million Into Revolutionary Gene-Editing Startuppor Mattheu Herper em11 de agostode2015na revista "Forbes"
  163. ↑Intellia raises $70 million for gene-editing treatmentspor Jack Newsham em1 de setembrode [[2015] publicado no "Boston Globe"
  164. ↑Do-it-yourself CRISPR genome editing kits bring genetic engineering to your kitchen benchpor LOZ BLAIN em "GizMag" (2015)

Ligações externas

[editar|editar código-fonte]


Obtida de "https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=CRISPR/Cas&oldid=66673535"