Edição genética do microbioma pode melhorar a nossa saúde
Por MIT Technology Review Brasil
Milhões de bactérias, fungos e vírus vivem no corpo humano. Nosso microbioma tem um papel essencial para a manutenção da saúde e pode trabalhar ainda mais a nosso favor, garantem os cientistas ouvidos pela MIT Technology Review. Há décadas, as pesquisas se voltam para a manipulação de genomas dos micro-organismos e é uma questão de tempo para que o primeiro tratamento usando a tecnologia seja disponibilizado para os humanos.
Só na Califórnia, nos Estados Unidos, há vários trabalhos promissores. Um deles é o do Innovative Genomics Institute, que recebeu o investimento de U$ 70 milhões para desenvolver ferramentas de edição de microbioma de precisão. Segundo o diretor-executivo do instituto, Brad Ringeisen, a equipe está concentrada em usar CRISPR (técnica de edição genética) para mudar o comportamento de micro-organismos e assim melhorar o bem-estar de pessoas e do planeta.
Os primeiros testes devem ser feitos em vacas, com objetivo de diminuir o impacto da emissão de gás metano no planeta. O gado é responsável pelo lançamento de toneladas de CH4 (gás metano) na atmosfera, já que a produção do gás é natural do processo digestivo dos ruminantes. Contudo, o metano não é produzido pelos próprios animais, mas sim por micro-organismos que vivem nas suas entranhas. São as chamadas arqueias – elas vivem no rúmen, que é o primeiro e maior compartimento do estômago.
Os pesquisadores trabalham para editar geneticamente as arqueias de maneira que elas produzam menos gás metano. Ringeisen acredita ainda que a modificação de um micro-organismos já existente é bem menos prejudicial do que a introdução de novos organismos. Ele compara a abordagem à de um maestro que conduz uma orquestra: “Seria como aumentar o violino e abaixar o bumbo para afinar o microbioma”, afirma.
A equipe também analisa usar CRISPR no microbioma de bebês humanos. Os microbiologistas acreditam que seja importante manter o microbiona do indivíduo o mais saudável possível desde o início da vida. “Idealmente queremos evitar ter insetos que produzem produtos químicos que por sua vez causam inflamação prejudicial, por exemplo. E podemos encorajar o crescimento de organismos que produzem substâncias químicas que auxiliam na saúde intestinal – como o butirato, que é produzido quando alguns micro-organismos fermentam fibras e parecem fortalecer a barreira natural do intestino”, explicam os cientistas.
Essa pesquisa ainda está em estágio inicial. A equipe projeta que um tratamento oral seria dado aos bebês para manipular o microbioma, algo que poderia ocorrer logo após o nascimento.
Também na Califórnia, na Universidade de Stanford, o professor de microbiologia e imunologia, Justin Sonnenburg, conduz outro projeto com grande potencial. Ele investiga maneiras de reestruturar o microbioma do nosso intestino para melhorar a nossa saúde. O foco é combater a inflamação no corpo humano – processo que tem sido associado a várias doenças como artrite, por exemplo. Segundo o professor, os micro-organismos que vivem no nosso intestino conseguem identificar e sentir o processo inflamatório, então o caminho é editar o circuito genético desses organismos para que eles possam secretar compostos anti-inflamatórios que sejam capazes de tratar a inflamação quando ela surgir.
O desafio é desenvolver um tratamento que funcione da mesma forma em diferentes pessoas, que têm diferentes microbiomas. Sobre esse aspecto, Sonnenburg lembra que estudos anteriores já deram pistas de como superar esse obstáculo: há alguns anos, um micro-organismo modificado foi introduzido no intestino de camundongos e, depois de monitoramento, se descobriu que esse organismo editado se alimentava de um carboidrato encontrado em algas marinhas. Alimentando os ratos com uma dieta rica em algas marinhas, o professor e seus colegas conseguiram elevar o nível do micro-organismo manipulado em toda a população de ratos estudados, ou seja, “sabemos que temos a capacidade de controlar o enxerto e o nível do micro-organismo específico independentemente da microbiota de fundo”, argumenta Sonnenburg.
Há, ainda, uma terceira pesquisa em andamento com edição de micro-organismos. A empresa de biotecnologia Novome está desenvolvendo uma cepa microbiana que foi projetada para quebrar o oxalato. A substância é o produto final do metabolismo de aminoácidos e não consegue ser absorvida pelo nosso corpo, sendo eliminada na urina. Quando há muita concentração de oxalato na urina, pode ocorrer saturação e consequente formação de cristais e cálculos renais. A literatura médica diz que quem já teve e eliminou uma pedra no rim tem 50% de chance de apresentar um novo episódio dentro de cinco ou sete anos. Ter um tratamento que contribua com a prevenção é extremamente importante para esses pacientes.
Manipular os micro-organismos é alvo de pesquisa há décadas, e o avanço da tecnologia nos deixa cada dia mais perto de se concretizar. Os cientistas dos projetos acreditam que é uma questão de quatro ou seis anos para que um tratamento seja disponibilizado para uso humano.
Este texto é um conteúdo adaptado, publicado originalmente pela MIT Technology Review nos Estados Unidos. Disponível em:
https://www.technologyreview.com/2023/06/30/1075748/gene-edited-microbiomes-improve-our-health/
GileadPro: BR-UNB-0683