Em 28 de novembro, He Jiankui afirmou em uma sala de conferência lotada na Segunda Cúpula Internacional sobre Edição de Genoma Humano em Hong Kong ter editado os genomas de duas meninas gêmeas, Lulu e Nana, que nasceram na China.
Os cientistas da Southern University of Science and Technology em Guangdong, China, condenaram a pesquisa de He afirmando que ele “violou seriamente a ética acadêmica e os códigos de conduta”, e os filósofos e bioéticos estavam mergulhando rapidamente no pântano da edição de genomas humanos. Portanto, não vou cobrir esse território. O que eu quero abordar é o que aprendemos: como Ele fez esses bebês.
Eu sou teoricamente um professor aposentado no Departamento de Ciências Biomédicas da Universidade Estadual do Colorado. Durante mais de 50 anos, pesquisei inúmeros aspectos da tecnologia reprodutiva assistida, incluindo clonagem e modificações genéticas em embriões de mamíferos, por isso estou interessado na maior parte das pesquisas sobre “bebês desenhistas” e os problemas de saúde que eles podem sofrer.
Um primeiro?
Na conferência, ele deu uma visão geral da ciência. Enquanto pesquisas como esta seriam tipicamente apresentadas à comunidade científica publicando em uma revista revisada por pares, o que Ele afirma que pretende fazer, podemos ter uma noção aproximada de como ele criou esses bebês modificados. Isto é algo que tem sido feito com sucesso em outras espécies e só no ano passado em embriões humanos – mas estes últimos não foram implantados em uma mulher. Ele diz que passou três anos testando o procedimento em camundongos e macacos antes de passar a trabalhar com embriões humanos.
Não há dúvida de que modificações genéticas precisas podem ser feitas em espermatozóides humanos, óvulos, embriões e até mesmo em algumas células em adultos. Tais modificações têm sido feitas ad nauseum em ratos, porcos e vários outros mamíferos. Assim, é óbvio para cientistas como eu que essas mesmas modificações genéticas podem, e serão, feitas em humanos. A maneira mais fácil de fazer modificações genéticas começa com o embrião.
A caixa de ferramentas
A estratégia mais trintencional para modificar o DNA hoje em dia envolve a ferramenta de edição de genes CRISPR/Cas-9, que pode fazer modificações genéticas precisas em células vivas. Embora outras ferramentas estejam disponíveis há anos, a abordagem CRISPR/Cas-9 é mais simples, mais fácil, mais precisa e menos cara.
A forma como funciona é simples em conceito. O componente Cas-9 é uma tesoura molecular que corta o DNA no local especificado por um pequeno pedaço de RNA, chamado de “modelo CRISPR”. Uma vez que o DNA é cortado, um gene pode ser modificado nesse local. O corte é então reparado por enzimas já presentes nas células.
Neste caso, ele visou um gene que produz uma proteína na superfície das células chamada CCR5. O vírus HIV usa esta proteína para se fixar e infectar a célula. A idéia dele foi mudar geneticamente o CCR5 para que o HIV não possa mais infectar as células, tornando as meninas resistentes ao vírus.
Neste ponto Ele não forneceu uma explicação clara de como ele desativou o CCR5 e a natureza da modificação genética. Mas este tipo de “incapacitação” é usado rotineiramente na pesquisa.
Como ele o fez
Do diagrama que ele apresentou, parece que ele injetou o sistema CRISPR/Cas-9 em um óvulo ao mesmo tempo em que injetou um esperma para fertilizá-lo. Depois disso, o óvulo se dividiu e formou uma esfera de dezenas de células – o embrião. Nesta fase, ele removeu algumas células de cada embrião para determinar se a mudança genética desejada foi feita. Com base na minha experiência, os embriões foram provavelmente congelados neste ponto. Quando a análise foi concluída, Ele provavelmente descongelou os embriões modificados e transferiu os melhores de volta para o útero da mãe para a gestação a termo. Os embriões sem as edições ou edições incorretas seriam descartados ou usados para pesquisa.
Para muitas aplicações, é ideal fazer qualquer alteração nos genes na fase de uma célula. Então, quando o embrião duplica seu DNA e se divide para fazer um embrião de duas células, a modificação genética também é duplicada. Isto continua para que cada célula do bebé resultante tenha a alteração genética.
No entanto, parece que a modificação genética neste caso não ocorreu até o estágio de duas células ou mais tarde, porque algumas células nos bebês tiveram a modificação, enquanto outras não tiveram. Esta situação é chamada mosaicismo porque a criança é um mosaico de células normais e editadas.
Perigos da edição embrionária?
O que poderia dar errado em um embrião editado pelo gênero? Muita coisa.
A primeira falha é que nenhuma modificação foi feita, o que ocorre frequentemente. Uma variação é que a modificação ocorre em algumas células do embrião, mas não em todas as células, como ocorreu nesses bebês.
A preocupação mais comum são os chamados efeitos não-alvo, nos quais a modificação genética é feita, mas outras edições não intencionais ocorrem em outros locais do genoma. Ter uma modificação no local errado pode causar todos os tipos de problemas de desenvolvimento, tais como desenvolvimento anormal dos órgãos, aborto espontâneo e até mesmo cânceres.
De seu slide parece que Ele sequenciou os genomas – o plano genético completo para cada criança – em múltiplos estágios da gravidez para determinar se houve modificações indesejáveis, embora estas nem sempre sejam fáceis de encontrar. Mas até que cientistas independentes possam examinar o DNA dessas duas meninas, nós não saberemos os resultados. Também não está claro a partir dos resultados que Ele compartilhou até agora se essa mudança genética pode ser transmitida à próxima geração.
Outro problema comum já aludido é o mosaicismo, que parece ter acontecido em um desses gêmeos. Se algumas células forem editadas, e outras não, o bebé pode ter células hepáticas que contenham o gene editado e células cardíacas que tenham a versão normal, por exemplo. Isto pode ou não levar a problemas sérios.
Outra questão é que manipular embriões in vitro – fora do seu ambiente normal no trato reprodutivo – onde não podemos duplicar precisamente a nutrição normal, níveis de oxigênio, hormônios e fatores de crescimento – pode levar a anormalidades de desenvolvimento, incluindo fetos superdimensionados, problemas metabólicos, e assim por diante. Isso às vezes ocorre com procedimentos de rotina, como a fertilização in vitro, quando não há nenhuma tentativa de fazer modificações genéticas.
Felizmente, a natureza é bastante boa na eliminação de embriões anormais através de morte embrionária e aborto espontâneo. Mesmo em populações humanas saudáveis que se reproduzem normalmente, quase metade dos embriões morre antes mesmo da mulher saber que estava grávida.
Já desenhamos bebês – e há benefícios
Embora eu tenha enfatizado o que pode dar errado, acredito que a ciência evoluirá de tal forma que os bebês geneticamente modificados serão mais saudáveis do que os não modificados. E estas melhorias serão transmitidas às gerações futuras. Anormalidades genéticas gravemente debilitantes como a síndrome de Tay-Sachs poderiam ser removidas de uma família através da modificação genética.
Arguivelmente, os bebés de design já estão a nascer usando uma técnica chamada diagnóstico genético pré-implantação (PGD). Algumas poucas células de embriões são rastreadas para dezenas, e potencialmente centenas, de anormalidades genéticas como a síndrome de Down, fibrose cística e síndrome de Tay-Sachs, para citar algumas. Os pais também são capazes de escolher os embriões do sexo desejado. Na minha opinião, escolher quais os embriões a implantar está claramente a fazer bebés de marca.
Indo um passo além, o DGP não se limita apenas a eliminar doenças. Um pai em perspectiva também pode escolher outros traços. Quando um dos futuros pais na infertilidade, existem catálogos que fornecem a raça, altura e peso, e até mesmo o nível educacional de um doador de esperma ou óvulos, que também está determinado a estar livre de grandes defeitos genéticos, e livre de AIDS e outras doenças venéreas.
Na minha opinião, se os procedimentos forem considerados ética e moralmente aceitáveis, a maioria das modificações genéticas susceptíveis de serem feitas editando embriões como Ele diz ter feito, envolverão a remoção de traços prejudiciais em vez de adicionar os desejáveis. Como as modificações serão direcionadas, elas serão mais precisas e menos prejudiciais que as mutações que ocorrem aleatoriamente no DNA de essencialmente todos os espermatozóides e óvulos naturalmente.
Com toda essa tecnologia reprodutiva, há uma outra consideração: os enormes custos dos procedimentos descritos. Até que ponto a sociedade deveria investir recursos médicos escassos na aplicação de tais técnicas, especialmente porque quaisquer benefícios prováveis irão se acumular principalmente para as famílias mais ricas?
Essas perspectivas precisam ser levadas em conta ao avaliar potenciais manipulações genéticas de humanos.