Os genes são como hieróglifos egípcios. Graças aos avanços no sequenciamento do genoma, é cada vez mais fácil ler cada letra do DNA: A, T, C e G. Mas há um segundo enigma: o que significam, se é que significam alguma coisa?
É um problema que assombra os biólogos desde a conclusão do Projeto Genoma Humano. Ao explorar nosso código de base genética, o projeto supunha que seríamos capazes de dominar o controlo de doenças hereditárias, editá-las à vontade e prever facilmente as consequências de qualquer gene que estabelecesse as bases para nossos corpos, funções e vidas.
A visão não funcionou exatamente. Ler uma sequência de DNA para qualquer gene é como analisar o código básico do programa interno de uma célula. Existe o código genético bruto – o genótipo – que determina o fenótipo, o software da vida que controla como as células se comportam.
Um novo estudo realizado por Thomas Norman e Jonathan Weissman, no Memorial Sloan Kettering Cancer Center, em Nova York, e na Universidade da Califórnia, em San Francisco, respectivamente, construíram uma Rosetta Stone para traduzir genótipos em fenótipos, com a ajuda do CRISPR.
Alterando a expressão do gene em mais de 2,5 milhões de células humanas, a tecnologia, apelidada de Perturb-seq, mapeou de forma abrangente como cada perturbação genética altera a célula. A tecnologia gira em torno de uma espécie de CRISPR em esteróides. Uma vez introduzido nas células, o Perturb-seq altera rapidamente milhares de genes – uma mudança brutal na escala genética para ver como células individuais respondem.
Em outras palavras, Perturb-seq é uma ferramenta em grande escala que pode ajudar os cientistas a traduzir o código do DNA para funcionar – uma Pedra de Roseta para descobrir o funcionamento interno de nossas células.
O Perturb-seq torna possível acompanhar as consequências de ativar ou desativar um gene numa célula. A ideia por trás do Perturb-seq é bem simples. Imaginem uma criança a partir coisas. Fácil, não é? O interessante é que depois ela analisa o que fez. O Perturb-seq usa CRISPR-Cas9 para silenciar vários genes de uma só vez, o que às vezes pode mudar o comportamento de uma célula.
No novo estudo, a equipa encontrou pela primeira vez o molho mágico para fazer mudanças em todo o genoma em células humanas com CRISPR. Um ponto importante foi otimizar uma biblioteca de RNAs guia (sgRNAs), os “besteiros” que rastreiam um gene. Em seguida, capturaram células infectadas com CRISPR e analisaram sua expressão genética. No geral, a equipa concentrou-se em quase 2.000 genes. Fazendo referência cruzada de genes alterados com o fenótipo de cada célula, agruparam genes em redes que se vinculavam a um resultado celular.
Um gene enigmático destacou-se: C7orf26. Negá-lo com CRISPR mudou a forma como uma célula constrói um enorme complexo molecular, apelidado de Integrador, que ajuda a produzir moléculas que controlam a atividade dos genes. Antes de Perturb-seq, o C7orf26 tinha passado despercebido.
Crédito de imagem: Jen Cook/Chrysos Whitehead Institute
