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Cientistas projetam teste de DNA para prever os melhores bifes de todos os tempos

Cientistas projetam teste de DNA para prever os melhores bifes de todos os tempos

Uma equipe de pesquisadores franceses (é claro) criou um chip de DNA que pode analisar genes específicos em carnes para avaliar a qualidade

A ciência de alta tecnologia pode estar lentamente chegando às cozinhas e bares de nossos restaurantes, com centrífugas e nitrogênio líquido, e parece que o teste de DNA pode ser a próxima onda.

O Science Daily relata que a indústria da carne pode apenas receber uma dose de Testes de DNA para determinar a qualidade da carne bovina você pode comprar nas prateleiras das lojas. Uma equipe de pesquisadores franceses, liderada por Jean-François Hocquette da Unidade de Pesquisa de Herbívoros do Instituto Nacional de Pesquisa Agronômica, vasculhou para encontrar mais de 3.000 genes que de alguma forma impõem a textura, o sabor e a suculência da carne. "Esses genes pertencem a famílias diferentes: aqueles que regulam o conteúdo de gordura, tecido conjuntivo e proteínas dos músculos, respectivamente", disse Hocquette.

Depois de encontrar esses genes, os pesquisadores desenvolveram um chip de DNA que pode analisar a atividade dos genes em amostras de carne bovina, o que significa que quase qualquer tipo de carne receberá uma avaliação de sabor. Para testar, eles fizeram um painel testar as mesmas amostras de carne bovina e dar uma pontuação.

Ao comparar o teste do gene e o teste de sabor, os pesquisadores descobriram que melhores pontuações de genes significavam melhores pontuações de sabor. Na verdade, o estudo relata na revista Biomed Central Veterinary Research, alguns dos genes foram responsáveis ​​por até 40 por cento para a diferença de maciez nas amostras. Portanto, talvez uma carne com um sabor melhor tenha a ver tanto com a técnica de criação de animais quanto com a herança? Explica muito sobre a carne de Kobe, então.


Viva para sempre: os cientistas dizem que em breve estenderão a vida "bem além de 120"

Em Palo Alto, no coração do Vale do Silício, o gerente de fundos de hedge Joon Yun está fazendo um cálculo retroativo. De acordo com dados da previdência social dos EUA, ele diz, a probabilidade de um jovem de 25 anos morrer antes de seu 26º aniversário é de 0,1%. Se pudéssemos manter esse risco constante ao longo da vida, em vez de aumentar devido a doenças relacionadas à idade, a pessoa média - estatisticamente falando - viveria 1.000 anos. Yun acha a perspectiva tentadora e até mesmo crível. No final do ano passado, ele lançou um prêmio de US $ 1 milhão desafiando cientistas a “hackear o código da vida” e empurrar a expectativa de vida humana além de seu máximo aparente de cerca de 120 anos (a mais longa conhecida / confirmada foi de 122 anos).

Yun acredita que é possível “resolver o envelhecimento” e fazer as pessoas viverem com saúde, mais ou menos indefinidamente. Seu Prêmio de Longevidade de Palo Alto, para o qual 15 equipes científicas já se inscreveram, será concedido em primeira instância por restaurar a vitalidade e estender a vida útil dos camundongos em 50%. Mas Yun tem bolsos fundos e espera colocar mais dinheiro para feitos cada vez maiores. Ele diz que esta é uma busca moral e não pessoal. Nossas vidas e a sociedade são perturbadas por um número crescente de entes queridos perdidos por doenças relacionadas ao envelhecimento e por longos períodos de decrepitude, o que está custando economias. Yun tem uma lista impressionante de quase 50 conselheiros, incluindo cientistas de algumas das melhores universidades da América.

A busca de Yun - uma versão moderna do antigo sonho de explorar a fonte da juventude - é emblemática do entusiasmo atual para interromper a morte que está varrendo o Vale do Silício. Bilionários e empresas estão otimistas quanto ao que podem alcançar. Em setembro de 2013, o Google anunciou a criação da Calico, abreviatura de California Life Company. Sua missão é fazer a engenharia reversa da biologia que controla o tempo de vida e “conceber intervenções que permitam às pessoas levar vidas mais longas e saudáveis”. Embora haja muito mistério em torno da nova empresa de biotecnologia, ela parece estar procurando, em parte, desenvolver medicamentos que desafiem o envelhecimento. Em abril de 2014, recrutou Cynthia Kenyon, uma cientista aclamada por um trabalho que incluía lombrigas de engenharia genética para viver até seis vezes mais do que o normal, e que falou do sonho de aplicar suas descobertas às pessoas. “Calico tem dinheiro para fazer quase tudo o que quiser”, diz Tom Johnson, um dos pioneiros da área, agora na Universidade do Colorado, que foi o primeiro a descobrir um efeito genético sobre a longevidade de um verme.

Em março de 2014, o biólogo e tecnólogo americano pioneiro Craig Venter - junto com o empresário de tecnologia fundador da Fundação X Prize, Peter Diamandis - anunciou uma nova empresa chamada Human Longevity Inc. Ela não tem como objetivo desenvolver medicamentos anti-envelhecimento ou competir com Calico, diz Venter. Mas ela planeja criar um banco de dados gigante de 1 milhão de sequências do genoma humano até 2020, incluindo de supercentenários. Venter diz que os dados devem lançar uma nova luz importante sobre o que torna uma vida mais longa e saudável, e espera que outras pessoas que estão trabalhando no prolongamento da vida usem seu banco de dados. “Nossa abordagem pode ajudar a Calico imensamente e, se a abordagem for bem-sucedida, pode me ajudar a viver mais”, explica Venter. “Esperamos ser o centro de referência no meio de tudo.”

Em um escritório não muito longe da sede do Google em Mountain View, com uma barba que chega quase até o umbigo, Aubrey de Gray está curtindo o novo zumbido sobre como vencer o envelhecimento. Por mais de uma década, ele esteve em uma cruzada para inspirar o mundo a embarcar em uma busca científica para eliminar o envelhecimento e estender a vida saudável indefinidamente (ele está no conselho do Prêmio de Longevidade de Palo Alto). É um trabalho difícil porque ele considera que o mundo está em um "transe pró-envelhecimento", feliz em aceitar que o envelhecimento é inevitável, quando a realidade é que é simplesmente um "problema médico" que a ciência pode resolver. Assim como um carro antigo pode ser mantido em boas condições indefinidamente com manutenção preventiva periódica, não há razão para que, em princípio, o mesmo não possa ser verdade para o corpo humano, pensa de Gray. Afinal, somos máquinas biológicas, diz ele.

Suas afirmações sobre as possibilidades (ele disse que a primeira pessoa que viverá até 1.000 anos provavelmente já está viva), e algumas idéias não convencionais e não comprovadas sobre a ciência por trás do envelhecimento, há muito tornaram de Gray impopular entre os acadêmicos convencionais que estudam o envelhecimento. Mas o aparecimento de Calico e outros sugere que o mundo pode estar ficando do lado dele, diz ele. “Há um número crescente de pessoas percebendo que o conceito de medicamento anti-envelhecimento que realmente funciona será a maior indústria que já existiu por uma margem enorme e que isso pode ser previsível.”

Desde 2009, de Gray é diretor científico de sua própria instituição de caridade, a Strategies for Engineered Negligible Senescence (Sens) Research Foundation. Incluindo uma contribuição anual (cerca de US $ 600.000 por ano) de Peter Thiel, um capitalista de risco bilionário do Vale do Silício, e dinheiro de sua própria herança, ele financia cerca de US $ 5 milhões em pesquisas anualmente. Parte é feita internamente, o restante é patrocinado por instituições externas. (Até mesmo seus críticos dizem que ele financia uma boa ciência.)

Aubrey de Gray é o diretor científico de sua própria instituição de caridade, a Strategies for Engineered Negligible Senescence (Sens) Research Foundation. Ele financia cerca de US $ 5 milhões em pesquisas anualmente. Fotografia: Tim E White / Rex

De Gray não é o único que vê um novo florescimento na pesquisa anti-envelhecimento. “A extensão da vida radical não está mais confinada ao reino dos excêntricos e escritores de ficção científica”, diz David Masci, um pesquisador do Pew Research Center, que recentemente escreveu um relatório sobre o tema examinando as dimensões científicas e éticas dos radicais extensão de vida. “Pessoas sérias estão fazendo pesquisas nesta área e pensadores sérios estão pensando sobre isso.”

Embora as promessas de financiamento tenham sido baixas em comparação com as esperanças iniciais, os bilionários - não apenas da indústria de tecnologia - há muito apoiam a pesquisa sobre a biologia do envelhecimento. No entanto, tem como objetivo principal estender o “período de saúde”, os anos em que você está livre de fragilidade ou doença, ao invés da expectativa de vida, embora um efeito óbvio seja que também seria estendido (afinal, as pessoas saudáveis ​​vivem mais).

“Se uma consequência do aumento da saúde for prolongar a vida, isso é bom, mas a parte mais importante é manter as pessoas saudáveis ​​pelo maior tempo possível”, diz Kevin Lee, diretor da Ellison Medical Foundation, fundada em 1997 por tech o bilionário Larry Ellison, e que tem sido o maior financiador privado do campo, gastando US $ 45 milhões anualmente. (A Fundação Paul F Glenn para Pesquisa Médica é outra.) Enquanto grande parte da pesquisa biomédica se concentra na tentativa de curar doenças individuais, digamos, o câncer, os cientistas neste pequeno campo procuram algo maior. Eles investigam os detalhes do processo de envelhecimento com o objetivo de encontrar maneiras de preveni-lo em sua raiz, evitando assim toda uma série de doenças que acompanham o envelhecimento. A expectativa de vida aumentou nos países desenvolvidos de cerca de 47 em 1900 para cerca de 80 hoje, em grande parte devido aos avanços na cura de doenças infantis. Mas essas vidas mais longas vêm com sua cota de miséria. As doenças crônicas relacionadas à idade, como doenças cardíacas, câncer, derrame e doença de Alzheimer, são mais prevalentes do que nunca.

A abordagem médica padrão - curar uma doença por vez - só torna isso pior, diz Jay Olshansky, sociólogo da Escola de Saúde Pública da Universidade de Chicago que dirige um projeto chamado Longevity Dividend Initiative, que defende o financiamento de pesquisas sobre envelhecimento para aumentar a expectativa de saúde por motivos de saúde e econômicos. “Gostaria de ver uma cura para doenças cardíacas ou câncer”, diz ele. “Mas isso levaria a uma escalada dramática na prevalência da doença de Alzheimer.”

O biólogo e tecnólogo americano Craig Venter, cuja empresa Human Longevity Inc planeja criar um banco de dados de um milhão de sequências do genoma humano até 2020. Fotografia: Mike Blake / Reuters

Ao lidar com o envelhecimento na raiz, eles poderiam ser tratados como um só, reduzindo a fragilidade e a deficiência ao diminuir todos os riscos de doenças relacionados à idade simultaneamente, diz Olshansky. Agora estão crescendo as evidências de que essa abordagem mais ousada e retardadora pode funcionar. Os cientistas já intervieram com sucesso no envelhecimento de uma variedade de espécies animais e os pesquisadores dizem que há razões para acreditar que isso poderia ser alcançado em pessoas. “Nós realmente viramos a esquina”, diz Brian Kennedy, diretor do Buck Institute for Research on Aging, acrescentando que cinco anos atrás o consenso científico era que a pesquisa sobre envelhecimento era interessante, mas improvável que levasse a algo prático. “Estamos agora no ponto em que é fácil estender a vida útil de um mouse. Essa não é mais a questão, podemos fazer isso em humanos? E não vejo razão para não podermos ”, diz David Sinclair, pesquisador de Harvard.

A razão para otimismo surge depois que várias abordagens diferentes produziram resultados promissores. Alguns medicamentos existentes, como o medicamento para diabetes metformina, revelaram, por acaso, apresentar efeitos que desafiam o envelhecimento, por exemplo. Vários medicamentos estão em desenvolvimento que imitam os mecanismos que fazem com que animais de laboratório alimentados com dietas com restrição calórica cuidadosa tenham uma vida mais longa. Outros copiam os efeitos dos genes que ocorrem em pessoas de longa vida. Uma droga que já está em testes clínicos é a rapamicina, normalmente usada para auxiliar em transplantes de órgãos e tratar cânceres raros. Foi demonstrado que ele prolonga a vida de camundongos em 25%, o maior número alcançado até agora com um medicamento, e os protege contra doenças do envelhecimento, incluindo câncer e neurodegeneração.

Um ensaio clínico recente da Novartis, em voluntários idosos saudáveis ​​na Austrália e na Nova Zelândia, descobriu que uma variante da droga aumentou sua resposta à vacina contra a gripe em 20% - nossa imunidade à gripe é algo que diminui com a idade.

“[Este foi] o primeiro [ensaio] a tomar um medicamento suspeito de retardar o envelhecimento e examinar se ele retarda ou reverte uma propriedade do envelhecimento em indivíduos mais velhos e saudáveis”, disse Kennedy. Outras drogas que serão testadas em humanos são compostos inspirados no resveratrol, um composto encontrado no vinho tinto. Alguns cientistas acreditam que está por trás do "paradoxo francês" que os franceses têm uma baixa incidência de doenças cardíacas, apesar de comerem dietas relativamente ricas.

Em 2003, Sinclair publicou evidências de que altas doses de resveratrol prolongam a vida saudável das células de levedura. Depois que a Sirtris, uma empresa co-fundada por Sinclair, mostrou que compostos inspirados no resveratrol tinham efeitos favoráveis ​​em ratos, ela foi comprada pela gigante farmacêutica GlaxoSmithKline por US $ 720 milhões em 2008. Embora o desenvolvimento tenha se mostrado mais complicado do que se pensava, a GSK está planejando um grande ensaio clínico este ano, diz Sinclair. Ele agora está trabalhando em outra droga que tem uma maneira diferente de ativar a mesma via.

Uma das abordagens mais incomuns testadas é usar o sangue dos jovens para revigorar os mais velhos. A ideia foi confirmada em experimentos que mostraram que o plasma sanguíneo de ratos jovens restaurou as capacidades mentais de ratos velhos. Um teste em humanos em andamento está testando se os pacientes de Alzhemier que recebem transfusões de sangue de jovens experimentam um efeito semelhante. Tony Wyss-Coray, um pesquisador de Stanford que lidera o trabalho, diz que, se funcionar, ele espera isolar fatores no sangue que impulsionam o efeito e então tentar fazer uma droga que faça algo semelhante. (Desde a publicação de seu trabalho em ratos, muitas "pessoas saudáveis ​​e muito ricas" entraram em contato com Wyss-Coray perguntando se isso poderia ajudá-los a viver mais.)

James Kirkland, um pesquisador que estuda o envelhecimento na Clínica Mayo, diz que conhece cerca de 20 drogas agora - mais de seis das quais foram escritas em revistas científicas - que aumentaram a expectativa de vida ou de saúde dos ratos. O objetivo é começar os testes em humanos, mas os estudos clínicos de envelhecimento são difíceis por causa da extensão de nossas vidas, embora haja maneiras de contornar isso, como testar drogas contra doenças únicas em pacientes idosos e procurar sinais de melhora em outras condições. ao mesmo tempo. Não está claro qual será a primeira droga e o que ela fará. O ideal é que você tome uma única pílula que retarde o envelhecimento em todas as partes do corpo. Mas Kennedy observa que, em camundongos tratados com rapamicina, alguns efeitos relacionados à idade, como catarata, não diminuem. “Não sei se nenhuma droga vai fazer tudo”, diz ele. Quanto a quando você pode começar o tratamento, Kennedy imagina que no futuro você poderá começar o tratamento entre os 40 e 50 anos “porque te mantém saudável por mais 10 anos”.

Com os tratamentos em um estágio tão inicial, as suposições de quando eles chegarão ou até onde estenderão a longevidade humana só podem ser isso. Muitos pesquisadores se recusam a especular. Mas Kirkland diz que a ambição informal em seu campo é aumentar a expectativa de saúde em dois a três anos na próxima década ou mais. (A UE tem uma meta oficial de adicionar dois anos ao healthspan até 2020). Além disso, os efeitos que essas drogas podem ter no prolongamento de nossas vidas saudáveis ​​é ainda mais difícil de prever. Um relatório recente do Painel de Longevidade Humana do Reino Unido, um corpo de cientistas convocado pela seguradora Legal and General, com base em entrevistas com figuras importantes na área, disse: “Houve desacordo sobre o quanto o tempo de vida máximo poderia aumentar, com alguns especialistas acreditando que havia um limite máximo que não poderia ser estendido muito mais do que os atuais 120 anos ou mais, e outros acreditavam que não havia limite. ”

Nir Barzilai, diretor do Instituto de Pesquisa do Envelhecimento da Faculdade de Medicina Albert Einstein, é um dos pessimistas. “Com base na biologia que conhecemos hoje, algo entre 100 e 120 existe um teto em jogo e eu desafio se podemos ir além dele.” Venter é um dos otimistas. “Não vejo nenhum limite biológico absoluto para a idade humana”, diz ele, argumentando que a imortalidade celular - na verdade, atrasar o relógio - deveria ser possível. “Podemos esperar que os processos biológicos acabem por se livrar dos anos. Se isso vai acontecer neste século ou não, eu não posso te dizer ”. Essas ideias são apenas especulação por enquanto. Mas John Troyer, que estuda morte e tecnologia no Center for Death and Society da University of Bath, diz que precisamos levá-los a sério. “Você quer pensar sobre isso agora, antes de estar no meio de uma enorme bagunça.”

O que acontece se todos nós vivermos até 100, 110, 120 ou mais? A sociedade começará a parecer muito diferente. “Pessoas que trabalham e vivem mais tempo podem dificultar o ingresso de uma nova geração na força de trabalho ou encontrar uma casa”, diz Troyer. E, com o envelhecimento atrasado, de quantas crianças estamos falando como sendo uma família normal? “Há uma grande probabilidade de que haja um impacto em coisas como as estruturas familiares.” Um relatório do Conselho de Bioética do presidente americano de 2003 analisou algumas dessas questões, sugerindo que também pode haver repercussões para a psicologia individual.

Uma das “virtudes da mortalidade” apontada é que pode inspirar o desejo de fazer cada dia valer a pena. Saber que você tem mais tempo de vida diminuiria sua disposição de aproveitar ao máximo a vida? De Gray reconhece os desafios práticos em potencial, mas diz alegremente que a sociedade se adaptaria, por exemplo, tendo menos filhos e com pessoas capazes de decidir quando encerrar suas vidas. Existem também questões prementes sobre quem se beneficiaria se e quando essas intervenções estivessem disponíveis. Serão apenas os super-ricos ou serão os incentivos de mercado - quem não iria querer isso? - reduzir os custos e tornar o tratamento acessível?

O NHS da Grã-Bretanha ou seguradoras de saúde em outros países pagarão por medicamentos que prolongam a vida das pessoas? O custo médico de cuidar de pessoas em seus anos de crepúsculo cairia se elas permanecessem mais saudáveis ​​por mais tempo, mas o envelhecimento retardado também significará que mais pessoas receberão pensões e benefícios do Estado. Mas os defensores dizem que esses desafios não negam o imperativo moral. Se o período de vida saudável pode ser estendido, então fazer isso é a coisa humanitária a fazer, diz Nick Bostrom, diretor do Instituto Futuro da Humanidade de Oxford.“Parece não haver argumento moral para não fazer isso”, diz ele. Troyer concorda, mas pergunta se viver mais significa necessariamente que você será mais saudável - o que “saudável” ou “mais saudável” significa neste contexto? ele pergunta.

Deixando o futuro distante de lado, existem desafios para os novos participantes da tecnologia. Calico pode ficar muito afastado da pesquisa básica, preocupa-se com a abordagem de Gray Venter pode levar anos para dar frutos por causa de questões sobre coleta de dados, pensa Barzilai, enquanto o dinheiro em oferta com o prêmio de Palo Alto é uma soma insignificante para o resultado exigido e impacto social potencial, diz Johnson. Ainda assim, a história nos lembra, mesmo que eles não tenham sucesso, ainda podemos nos beneficiar.

O aviador Charles Lindbergh tentou enganar a morte inventando maneiras de substituir órgãos humanos por máquinas. Ele não teve sucesso, mas uma de suas engenhocas se transformou na máquina coração-pulmão, tão crucial para a cirurgia de coração aberto. Na busca para derrotar o envelhecimento, até os frutos do fracasso podem ser abundantes.


Descobrindo a estrutura do DNA

A molécula que é a base da hereditariedade, o DNA, contém os padrões para a construção de proteínas no corpo, incluindo as várias enzimas. Uma nova compreensão da hereditariedade e da doença hereditária foi possível uma vez que foi determinado que o DNA consiste em duas cadeias torcidas uma em torno da outra, ou hélices duplas, de grupos alternados de fosfato e açúcar, e que as duas cadeias são mantidas juntas por ligações de hidrogênio entre pares de bases orgânicas - adenina (A) com timina (T) e guanina (G) com citosina (C). A biotecnologia moderna também tem sua base no conhecimento estrutural do DNA - neste caso, a capacidade do cientista de modificar o DNA das células hospedeiras que irão então produzir um produto desejado, por exemplo, a insulina.

O pano de fundo para o trabalho dos quatro cientistas foi formado por vários avanços científicos: o progresso feito pelos cristalógrafos de raios X no estudo de macromoléculas orgânicas a crescente evidência fornecida por geneticistas de que era o DNA, e não a proteína, nos cromossomos o responsável pela hereditariedade Erwin A descoberta experimental de Chargaff de que existem números iguais de bases A e T e de bases G e C no DNA e a descoberta de Linus Pauling de que as moléculas de algumas proteínas têm formas helicoidais - obtida através do uso de modelos atômicos e um conhecimento apurado do possível disposição de vários átomos.


Tratamento de Doenças

Os cientistas estão desenvolvendo terapias genéticas - tratamentos que envolvem a edição do genoma - para prevenir e tratar doenças em humanos. As ferramentas de edição de genoma têm o potencial de ajudar a tratar doenças com base genômica, como fibrose cística e diabetes. Existem duas categorias diferentes de terapias genéticas: terapia de linha germinativa e terapia somática. As terapias de linha germinativa alteram o DNA nas células reprodutivas (como espermatozoides e óvulos). As mudanças no DNA das células reprodutivas são transmitidas de geração em geração. As terapias somáticas, por outro lado, têm como alvo as células não reprodutivas, e as alterações feitas nessas células afetam apenas a pessoa que recebe a terapia genética.

Em 2015, os cientistas usaram com sucesso a terapia genética somática quando uma criança de um ano no Reino Unido chamada Layla recebeu um tratamento de edição de genes para ajudá-la a combater a leucemia, um tipo de câncer. Esses cientistas não usaram o CRISPR para tratar Layla e, em vez disso, usaram outra tecnologia de edição de genoma chamada TALENs. Os médicos tentaram muitos tratamentos antes disso, mas nenhum deles parecia funcionar, então os cientistas receberam permissão especial para tratar Layla usando terapia genética. Essa terapia salvou a vida de Layla. No entanto, tratamentos como o que Layla recebeu ainda são experimentais porque a comunidade científica e os formuladores de políticas ainda precisam lidar com as barreiras técnicas e questões éticas em torno da edição do genoma.

Barreiras técnicas

Embora o CRISPR tenha melhorado as tecnologias de edição de genoma mais antigas, ele não é perfeito. Por exemplo, às vezes as ferramentas de edição de genoma são cortadas no lugar errado. Os cientistas ainda não têm certeza de como esses erros podem afetar os pacientes. Avaliar a segurança das terapias genéticas e melhorar as tecnologias de edição de genoma são etapas críticas para garantir que essa tecnologia esteja pronta para uso em pacientes.

Preocupações éticas

Os cientistas e todos nós devemos considerar cuidadosamente as muitas preocupações éticas que podem surgir com a edição do genoma, incluindo a segurança. Em primeiro lugar, a edição do genoma deve ser segura antes de ser usada para tratar pacientes. Algumas outras questões éticas que os cientistas e a sociedade devem considerar são:

  1. É correto usar terapia genética em um embrião quando é impossível obter permissão do embrião para o tratamento? É suficiente obter permissão dos pais?
  2. E se as terapias genéticas forem muito caras e apenas pessoas ricas puderem acessá-las e comprá-las? Isso poderia piorar as desigualdades de saúde existentes entre ricos e pobres.
  3. Algumas pessoas usarão a edição do genoma para características não importantes para a saúde, como capacidade atlética ou altura? Tudo bem?
  4. Os cientistas deveriam ser capazes de editar células germinativas? As edições na linha germinativa seriam passadas de geração em geração.

A maioria das pessoas concorda que os cientistas não deveriam editar os genomas das células germinativas neste momento porque as comunidades científicas e de segurança em todo o mundo estão abordando a pesquisa da terapia germinativa com cautela, porque as edições em uma célula germinativa seriam passadas de geração em geração. Muitos países e organizações têm regulamentos rígidos para evitar a edição de linha germinativa por esse motivo. O NIH, por exemplo, não financia pesquisas para editar embriões humanos.

Cientistas de todo o mundo realizaram uma conferência para falar sobre essas e outras questões éticas na Cúpula Internacional sobre Edição do Gene Humano.

Os cientistas estão desenvolvendo terapias genéticas - tratamentos que envolvem a edição do genoma - para prevenir e tratar doenças em humanos. As ferramentas de edição de genoma têm o potencial de ajudar a tratar doenças com base genômica, como fibrose cística e diabetes. Existem duas categorias diferentes de terapias genéticas: terapia de linha germinativa e terapia somática. As terapias de linha germinativa alteram o DNA nas células reprodutivas (como espermatozoides e óvulos). As mudanças no DNA das células reprodutivas são transmitidas de geração em geração. As terapias somáticas, por outro lado, têm como alvo as células não reprodutivas, e as alterações feitas nessas células afetam apenas a pessoa que recebe a terapia genética.

Em 2015, os cientistas usaram com sucesso a terapia gênica somática quando uma criança de um ano no Reino Unido chamada Layla recebeu um tratamento de edição de genes para ajudá-la a combater a leucemia, um tipo de câncer. Esses cientistas não usaram o CRISPR para tratar Layla e, em vez disso, usaram outra tecnologia de edição de genoma chamada TALENs. Os médicos tentaram muitos tratamentos antes disso, mas nenhum deles parecia funcionar, então os cientistas receberam permissão especial para tratar Layla usando terapia genética. Essa terapia salvou a vida de Layla. No entanto, tratamentos como o que Layla recebeu ainda são experimentais porque a comunidade científica e os formuladores de políticas ainda precisam lidar com as barreiras técnicas e questões éticas em torno da edição do genoma.

Barreiras técnicas

Embora o CRISPR tenha melhorado as tecnologias de edição de genoma mais antigas, ele não é perfeito. Por exemplo, às vezes as ferramentas de edição de genoma são cortadas no lugar errado. Os cientistas ainda não têm certeza de como esses erros podem afetar os pacientes. Avaliar a segurança das terapias genéticas e melhorar as tecnologias de edição de genoma são etapas críticas para garantir que essa tecnologia esteja pronta para uso em pacientes.

Preocupações éticas

Os cientistas e todos nós devemos considerar cuidadosamente as muitas preocupações éticas que podem surgir com a edição do genoma, incluindo a segurança. Em primeiro lugar, a edição do genoma deve ser segura antes de ser usada para tratar pacientes. Algumas outras questões éticas que os cientistas e a sociedade devem considerar são:

  1. É correto usar terapia genética em um embrião quando é impossível obter permissão do embrião para o tratamento? É suficiente obter permissão dos pais?
  2. E se as terapias genéticas forem muito caras e apenas pessoas ricas puderem acessá-las e comprá-las? Isso poderia piorar as desigualdades de saúde existentes entre ricos e pobres.
  3. Algumas pessoas usarão a edição do genoma para características não importantes para a saúde, como capacidade atlética ou altura? Tudo bem?
  4. Os cientistas deveriam ser capazes de editar células germinativas? As edições na linha germinativa seriam passadas de geração em geração.

A maioria das pessoas concorda que os cientistas não devem editar os genomas das células germinativas neste momento porque as comunidades científicas e de segurança em todo o mundo estão abordando a pesquisa da terapia germinativa com cautela, porque as edições em uma célula germinativa seriam passadas de geração em geração. Muitos países e organizações têm regulamentos rígidos para evitar a edição de linha germinativa por esse motivo. O NIH, por exemplo, não financia pesquisas para editar embriões humanos.

Cientistas de todo o mundo realizaram uma conferência para falar sobre essas e outras questões éticas na Cúpula Internacional sobre Edição do Gene Humano.


As 13 melhores frigideiras de ferro fundido para todos os tipos de culinária

Esta história faz parte do Guia de Presentes 2020 do Forbes Shopping. Para mais ideias de compras para as festas de fim de ano, confira o Forbes Shopping Gifting Hub.

Embora possa ser um pouco intimidante para cozinheiros novatos, o ferro fundido costuma ser o material preferido de muitos chefs profissionais - e por um bom motivo. O ferro fundido não é apenas um dos melhores materiais de utensílios de cozinha para retenção e distribuição de calor, mas também é incrivelmente durável, durando por gerações se cuidado adequadamente. Esteja você assando carne ou assando bolo, as melhores frigideiras de ferro fundido oferecem resultados consistentes e confiáveis.

Conforme você cozinha na frigideira, o metal desenvolve uma pátina natural, muitas vezes chamada de "tempero". Trata-se essencialmente de várias camadas de óleo que foram cozidas no metal e protegerá a frigideira da ferrugem e criará uma superfície naturalmente antiaderente que torna o cozimento de ovos ou molhos pegajosos uma brisa. (Apenas certifique-se de ser cuidadoso com sua frigideira de ferro fundido ao limpar - você deseja manter o tempero intacto, portanto, evite sabões ásperos e escovas abrasivas.)

Existem vários tamanhos padrão de frigideiras de ferro fundido para escolher. As frigideiras de 8 ou 10 polegadas costumam ser as melhores para o uso diário, pois podem acomodar facilmente dois pedaços de proteína ou uma porção de vegetais. Aqueles com famílias maiores podem precisar de tamanho de até uma frigideira de 12 ou 14 polegadas - apenas certifique-se de que seu fogão pode acomodar os utensílios de cozinha maiores. Você também deve considerar a profundidade de sua frigideira, pois uma frigideira com paredes rasas não é ideal para cozinhar molhos.

Ao comprar, você provavelmente encontrará o termo "ferro fundido esmaltado", o que significa que o metal foi revestido com um esmalte não poroso durável. Ao contrário do ferro fundido tradicional, o ferro fundido esmaltado é antiaderente logo que sai da caixa - não há necessidade de acumular tempero - e você pode limpá-lo com mais vigor sem se preocupar com danos. Por essas razões, muitas vezes é a melhor escolha para iniciantes ou para qualquer pessoa que goste de tachos e panelas de baixa manutenção.

Se você é novo no ferro fundido ou está procurando aumentar sua coleção, aqui estão algumas das melhores frigideiras de ferro fundido em todo o tabuleiro. Da escolha com o melhor orçamento à frigideira perfeita para iniciantes, qualquer uma delas merece um lugar na sua cozinha.


Nem bot, nem besta: os cientistas criam o primeiro organismo vivo e programável

Nanobots são pequenos robôs que realizam tarefas específicas. Na medicina, eles podem ser usados ​​para a administração de medicamentos direcionados. Crédito: shutterstock

Uma combinação notável de inteligência artificial (IA) e biologia produziu os primeiros "robôs vivos" do mundo.

Esta semana, uma equipe de pesquisa de roboticistas e cientistas publicou sua receita para fazer uma nova forma de vida chamada xenobots a partir de células-tronco. O termo "xeno" vem das células da rã (Xenopus laevis) usadas para produzi-los.

Um dos pesquisadores descreveu a criação como "nem um robô tradicional nem uma espécie de animal conhecida", mas uma "nova classe de artefato: um organismo vivo e programável".

Os xenobots têm menos de 1 mm de comprimento e são feitos de 500-1000 células vivas. Eles têm várias formas simples, incluindo algumas com "pernas" agachadas. Eles podem se propelir em direções lineares ou circulares, unir-se para agir coletivamente e mover pequenos objetos. Usando sua própria energia celular, eles podem viver até 10 dias.

Embora essas "biomaquinas reconfiguráveis" possam melhorar muito a saúde humana, animal e ambiental, elas levantam questões legais e éticas.

Para fazer xenobots, a equipe de pesquisa usou um supercomputador para testar milhares de designs aleatórios de coisas vivas simples que poderiam realizar certas tarefas.

O computador foi programado com um "algoritmo evolutivo" de IA para prever quais organismos provavelmente exibiriam tarefas úteis, como mover-se em direção a um alvo.

Após a seleção dos designs mais promissores, os cientistas tentaram replicar os modelos virtuais com pele de rã ou células cardíacas, que foram unidas manualmente por meio de ferramentas de microcirurgia. As células do coração nessas montagens feitas sob medida se contraem e relaxam, dando movimento aos organismos.

A criação de xenobots é inovadora.

Apesar de serem descritos como "robôs vivos programáveis", eles são, na verdade, completamente orgânicos e feitos de tecido vivo. O termo "robô" tem sido usado porque os xenobots podem ser configurados em diferentes formas e formatos, e "programados" para atingir certos objetos - que eles procuram involuntariamente.

Eles também podem se reparar após serem danificados.

Possíveis aplicações

Os Xenobots podem ter um grande valor.

Alguns especulam que eles poderiam ser usados ​​para limpar nossos oceanos poluídos pela coleta de microplásticos.

Da mesma forma, eles podem ser usados ​​para entrar em áreas confinadas ou perigosas para eliminar toxinas ou materiais radioativos.

Xenobots projetados com "bolsas" cuidadosamente moldadas podem ser capazes de transportar drogas para o corpo humano.

Versões futuras podem ser construídas a partir das células do próprio paciente para reparar tecidos ou cânceres-alvo. Por serem biodegradáveis, os xenobots teriam uma vantagem em tecnologias feitas de plástico ou metal.

O desenvolvimento posterior de "robôs" biológicos poderia acelerar nossa compreensão dos sistemas vivos e robóticos. A vida é incrivelmente complexa, então manipular coisas vivas pode revelar alguns dos mistérios da vida - e melhorar nosso uso de IA.

Questões legais e éticas

Por outro lado, os xenobots levantam questões legais e éticas. Da mesma forma que podem ajudar a combater o câncer, também podem ser usados ​​para sequestrar funções vitais para fins malévolos.

Alguns argumentam que fazer coisas vivas artificialmente não é natural, é arrogante ou envolve "brincar de Deus".

Uma preocupação mais convincente é a do uso não intencional ou malicioso, como vimos com tecnologias em áreas como física nuclear, química, biologia e IA.

Por exemplo, os xenobots podem ser usados ​​para fins biológicos hostis proibidos pelo direito internacional.

Futuros xenobots mais avançados, especialmente aqueles que vivem mais e se reproduzem, podem "funcionar mal" e se tornar desonestos e competir com outras espécies.

Para tarefas complexas, os xenobots podem precisar de sistemas sensoriais e nervosos, possivelmente resultando em sua sensibilidade. Um organismo programado senciente levantaria questões éticas adicionais. No ano passado, o renascimento de um cérebro de porco sem corpo suscitou preocupações sobre o sofrimento de diferentes espécies.

Os criadores do xenobot reconheceram corretamente a necessidade de uma discussão em torno da ética de sua criação.

O escândalo de 2018 sobre o uso de CRISPR (que permite a introdução de genes em um organismo) pode fornecer uma lição instrutiva aqui. Embora o objetivo do experimento fosse reduzir a suscetibilidade das meninas gêmeas ao HIV-AIDS, os riscos associados causaram desânimo ético. O cientista em questão está na prisão.

Quando o CRISPR se tornou amplamente disponível, alguns especialistas pediram uma moratória sobre a edição do genoma hereditário. Outros argumentaram que os benefícios superam os riscos.

Embora cada nova tecnologia deva ser considerada imparcialmente e com base em seus méritos, dar vida aos xenobots levanta certas questões significativas:

  1. Devem os xenobots ter interruptores biológicos para o caso de se tornarem invasores?
  2. Quem deve decidir quem pode acessá-los e controlá-los?
  3. E se xenobots "caseiros" se tornassem possíveis? Deve haver uma moratória até que as estruturas regulatórias sejam estabelecidas? Quanta regulamentação é necessária?

As lições aprendidas no passado com os avanços em outras áreas da ciência podem ajudar a gerenciar riscos futuros, ao mesmo tempo que colhe os benefícios possíveis.

Longa estrada aqui, longa estrada pela frente

A criação de xenobots teve vários precedentes biológicos e robóticos. A engenharia genética criou ratos geneticamente modificados que se tornam fluorescentes na luz ultravioleta.

Micróbios projetados podem produzir medicamentos e ingredientes alimentares que podem eventualmente substituir a agricultura animal.

Em 2012, os cientistas criaram uma água-viva artificial chamada "medusóide" a partir de células de rato.

A robótica também está florescendo.

Os robôs podem incorporar matéria viva, o que testemunhamos quando engenheiros e biólogos criaram um robô de arraia movido a células ativadas por luz.

Nos próximos anos, com certeza veremos mais criações como xenobots que evocam tanto admiração quanto a devida preocupação. E quando o fizermos, é importante que permaneçamos com a mente aberta e crítica.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.


Cientistas rejeitam a ideia de um único gene & # x27gay & # x27

Um vasto novo estudo anulou a ideia de que existe um único “gene gay”, dizem os cientistas, em vez disso, descobrir que o comportamento homossexual é influenciado por uma infinidade de variantes genéticas, cada uma com um efeito minúsculo.

Os pesquisadores comparam a situação a fatores que determinam a altura de uma pessoa, em que vários fatores genéticos e ambientais desempenham papéis.

“[Este estudo] destaca tanto a importância da genética quanto a complexidade da genética, mas a genética não é [toda] a história”, disse o Dr. Benjamin Neale, co-autor do estudo do Broad Institute nos Estados Unidos .

Escrevendo na revista Science, uma equipe internacional de pesquisadores relatou como utilizou bancos de dados genéticos existentes para conduzir o maior estudo já feito sobre genética e comportamento sexual entre pessoas do mesmo sexo.

Na primeira parte do estudo, eles analisaram dados de cerca de 500.000 indivíduos coletados como parte do projeto UK Biobank: cerca de 4% dos homens e quase 3% das mulheres disseram que já tiveram uma experiência sexual com o mesmo sexo. A equipe enfatizou que não focou na identidade ou orientação e não incluiu indivíduos transgêneros.

Observando o comportamento sexual e o relacionamento dos indivíduos, eles estimaram que cerca de um terço da variação no comportamento do mesmo sexo é explicado pela genética. Isso, dizem eles, está de acordo com estudos anteriores de gêmeos que colocam o número em cerca de 30% a 50%.

O Dr. Brendan Zietsch, co-autor da pesquisa da Universidade de Queensland, na Austrália, disse que isso não significa que o resto se deve à educação ou à cultura. “Por exemplo, acredita-se que fatores não genéticos antes do nascimento, como o ambiente hormonal no útero, também desempenham um papel importante”, disse ele ao Guardian.

A equipe então analisou quais variantes genéticas podem estar por trás do link, usando dados de mais de 400.000 participantes no projeto Biobank do Reino Unido e mais de 68.000 indivíduos cujos dados foram coletados pela empresa 23andMe.

Os pesquisadores encontraram cinco variantes genéticas - pequenas diferenças no DNA - que mostraram uma ligação clara com o comportamento sexual do mesmo sexo, duas em homens e mulheres, duas encontradas apenas em homens e uma encontrada apenas em mulheres. A equipe acredita que um deles, encontrado apenas em homens, pode estar envolvido na regulação dos hormônios sexuais, até porque está ligado à calvície de padrão masculino.

Mesmo tomadas em conjunto, no entanto, essas cinco variantes genéticas explicam menos de 1% da variação no comportamento do mesmo sexo entre os participantes - sugerindo que muitas outras variantes estão envolvidas, cada uma desempenhando um papel muito pequeno.

Neale enfatizou que a escala da influência de fatores não genéticos, complexidades do comportamento sexual e dificuldades em medir com precisão o tamanho dos efeitos de qualquer variante, significa que não é possível usar a informação genética para prever se um indivíduo terá o mesmo sexo parceiros.

O estudo fornece uma série de insights, incluindo que há sobreposição entre a predisposição genética para o comportamento sexual do mesmo sexo e características como abertura à experiência, bem como predisposição para problemas de saúde mental.

“Uma possibilidade é que o estigma associado ao comportamento sexual do mesmo sexo cause ou exacerbe problemas de saúde mental. Isso poderia criar uma correlação genética ”, disse Zeitsch.

Os autores também dizem que suas descobertas questionam a ideia de que a sexualidade existe em uma única escala.

“[Parece] haver genes associados à atração pelo sexo oposto e outros genes associados à atração pelo mesmo sexo, e estes não estão relacionados”, acrescentou Zeitsch. “Esses resultados sugerem que não devemos medir a preferência sexual em um único continuum de heterossexual a gay, mas em duas dimensões distintas: atração pelo mesmo sexo e atração pelo sexo oposto.”

No entanto, o estudo tem limitações, incluindo o fato de ser baseado principalmente em pessoas de ascendência europeia, enquanto a faixa etária dos participantes não reflete totalmente a da população em geral. Também se baseou no comportamento auto-relatado.

A ideia de que a genética pode desempenhar um papel na atração pelo mesmo sexo foi impulsionada para os holofotes em 1993, quando Dean Hamer, um cientista do Instituto Nacional do Câncer dos Estados Unidos, e sua equipe encontraram ligações entre marcadores de DNA no cromossomo X e orientação sexual masculina.

As descobertas causaram considerável controvérsia, com a mídia apelidando a descoberta de “gene gay”.


O DNA secreto por trás dos bestsellers

Seu programa pode identificar, a partir da digitalização de 20.000 livros, aqueles que entraram nas listas de best-sellers do New York Times com 80% de precisão, e uma de suas principais descobertas foi que os tópicos abordados em um romance - casamento, trabalho, tecnologia - são mais importantes do que gênero em termos de prevendo seu sucesso. Porque?

JA: Se você olhar para uma lista de bestsellers, pode pensar que é um gênero muito diverso - um Stephen King ao lado de um Jojo Moyes. Mas certos tópicos eram fortes indicadores de um best-seller, independentemente do gênero. “Proximidade humana” veio em primeiro lugar. Isso não significa romance - pode ser conversar com alguém de quem você é íntimo ou fazer compras com um dos pais. Pode ter a ver com ritmo - quando Dan Brown sabe que precisa diminuir um pouco o ritmo e deixar os personagens refletirem antes de uma grande cena de perseguição no Vaticano, seus personagens falam sobre isso. John Grisham faz isso perfeitamente porque em todas as maquinações legais, suspense e facadas, sempre há cenas em que um advogado pega uma garrafa de vinho tinto e uma comida chinesa para viagem e se senta no sofá com sua contraparte feminina e eles ruminam por um pedaço. É quase o oposto de uma fórmula de como fazer um garoto conhecer uma garota, fazê-las cair.

MJ: Você poderia ter um livro sobre a proximidade humana - mas isso é demais. O que descobrimos nos best-sellers foi que havia um ponto ideal, de alguns tópicos, cada um ocupando 30% do livro.

JA: Quando trabalhei na Penguin UK, descobri que os manuscritos de novos autores eram muito ambiciosos, como um pintor que não consegue escolher uma cor e usa toda a caixa de pintura. Descobrimos que ter alguns tópicos principais e, em seguida, espalhar alguns tópicos menores no restante do livro era perfeito. Se você olhar para Danielle Steel ou John Grisham, eles usam os mesmos três tópicos como sua assinatura e depois acrescentam outros detalhes. Jodi Picoult é um exemplo de autora que encontrou seu ponto ideal. Ela escreve “ficção comercial” e tem seu próprio nicho, sua própria marca. Você sabe o que vai ganhar com Picoult.

_ Ela tem seu próprio nicho, sua própria marca. Você sabe o que vai ganhar com Jodi Picoult. ’Fotografia: David Levenson / Getty Images

Muitos dos autores que você identificou são escritores de séries, como Grisham: Patricia Cornwell, James Patterson, Lee Child. Os escritores de estreia devem planejar uma série?

MJ: Em nossos testes, garantimos que, quando estávamos testando um livro específico, não havia outros do mesmo autor disponíveis para a máquina, portanto, não seria preconceituoso contra alguém que tinha muito, como Patterson. Mas muitos livros serializados apareceram em nossa lista dos 100 principais, o que indica que é isso que as pessoas gostam de ler.

JA: As séries são uma ótima maneira de estabelecer seu nome.

Você vê a tendência ‘The Girl’ no mercado editorial - o Menina com a tatuagem do dragão, o Garota no trem, Garota desaparecida. Os escritores devem evitar acreditar nisso?

JA: Não, a coisa da garota ainda tem pernas. Quando eu trabalhava com editoras e A garota com a tatuagem de dragão acertou, foram todas essas reuniões de aquisições que focaram em encontrar o segredo que poderíamos repetir. Os editores compraram thrillers de homens escandinavos. Centenas entraram no mercado e apenas um deles ficou muito grande: Jo Nesbø. Os escritores policiais escandinavos não eram o foco certo - em vez disso, olhe para os enredos e temas de Larsson.

MJ: Eu alertaria contra tentar ser um escritor imitador. Sim, existe um fascínio atual pelo feminino noir, mas se você não tem um livro feminino noir em você, eu não acho que você vai fabricar um juntando uma receita a partir de opções de tópicos.

O enredo é mais importante do que o estilo?

MJ: Não. Se o seu estilo não for bom, ninguém vai lê-lo.

JA: Olhe para Cinquenta Tons de Cinza - alguns leitores reclamam do estilo, mas outros só percebem como ele é eficaz para virar a página. Não acho que seja a vontade de EL James ser estilista, mas ela também não está cometendo erros. Descobrimos que frases longas são raras em best-sellers - James Joyce pode se dar bem, mas um novato provavelmente não. Mesmo com adjetivos supérfluos. Pontos de exclamação não caem bem. Você não precisa de toda a pontuação do teclado. Deixe a linguagem fazer o trabalho.

"Frases longas são raras em best-sellers - James Joyce pode se dar bem, mas um novato provavelmente não." Fotografia: Suki Dhanda / The Observer

Você desenvolveu um gráfico de O código Da Vinci e Cinquenta Tons de Cinza isso mostra que eles são quase exatamente iguais em termos de momentos rápidos e lentos em seu ritmo.

MJ: Sim, percebemos que os super-bestsellers têm ritmo simétrico, e outros livros que são best-sellers nem sempre têm isso. Parece que há uma correlação marcante entre essa plotagem e o que chamaríamos de virador de páginas.

JA: Se você pensar em um enredo como uma batida musical, James e Brown eram os dois que tinham uma batida muito rápida e consistente, quase como techno - alguns leitores realmente amam isso, mas alguns acham o ritmo rápido desanimador.

Seu programa descobriu que os bestsellers geralmente tinham cenas de sexo na metade. Porque?

JA: Se você lê um romance, obtém o primeiro beijo ou cena de sexo em um terceiro ou na metade do caminho, o que impulsiona a curva da trama que se segue: eles ficarão juntos? E escritores eróticos de sucesso sabem disso. Mas quando você conhece as regras, quebre-as. Você poderia ter uma cena de sexo na página um, como um escritor policial moderno terá um cadáver na primeira linha.

Você identificou um best-seller perfeito, que foi O circulo por Dave Eggers, por ser breve, não teve sinais de pontuação supérflua e três temas populares - tecnologia, empregos e “proximidade humana”. Mas outros livros venderam muito mais.

MJ: Não estamos afirmando que deveria ser o maior livro de todos os tempos, mas nosso programa descobriu que era a combinação perfeita. É a zona Cachinhos Dourados - é perfeita. Não é um virar de página como O código Da Vinci, mas não é profundamente meditativo como Admirável Mundo Novo. Tem um enredo, mas também tem grandes ideias.


Origens do nativo americano: quando o DNA aponta para duas direções

Os cientistas estão analisando o DNA antigo e moderno para aprender mais sobre como as pessoas colonizaram as Américas. Retratado aqui: ferramentas descobertas em 1968 em um cemitério da era Clovis no oeste de Montana, ao lado dos restos mortais de um menino que morreu há mais de 12.000 anos, conhecido como Anzick-1. O DNA da criança foi usado como base de comparação em dois novos estudos genéticos divulgados na terça-feira.

Esta semana, duas equipes de cientistas divulgaram relatórios detalhando as origens dos povos nativos americanos. Ambos os grupos analisaram o DNA antigo e moderno para tentar aprender mais sobre os movimentos das populações da Ásia para o Novo Mundo e sobre como os grupos se misturaram quando chegaram aqui. Ambos descobriram uma pista de que alguns nativos americanos na América do Sul compartilham ancestrais com os povos nativos da Austrália e da Melanésia.

Mas os dois grupos chegaram a conclusões diferentes quando se tratou de como aquele DNA ligado à Oceania entrou no genoma dos nativos americanos.

Em um amplo artigo publicado na revista Science, o diretor do Centro de GeoGenética da Universidade de Copenhagen, Eske Willerslev, e co-autores estudaram genomas de povos antigos e modernos nas Américas e na Ásia. Eles concluíram que as migrações para o Novo Mundo devem ter ocorrido em uma única onda da Sibéria, cronometrada não antes de 23.000 anos atrás. Eles também calcularam que quaisquer genes compartilhados com os povos australo-melanésios devem ter sido contribuídos por uma mistura populacional relativamente recente.

Nesse ínterim, o geneticista David Reich da Harvard Medical School e seus colegas, focalizando mais de perto os genes australo-melanésios em um estudo publicado na Nature, chegaram a uma conclusão diferente: que o DNA deve ter chegado às Américas há muito tempo e que as migrações fundadoras ocorreram em mais de uma onda.

“Foi louco, inesperado e muito estranho e passamos o último ano e meio tentando entender”, disse Reich na segunda-feira. Mas “é inconsistente para uma única população fundadora. As pessoas na Amazônia têm ancestrais de duas fontes divergentes. pensamos que esta é uma observação real. ”

David Meltzer, um arqueólogo da Southern Methodist University em Dallas e co-autor do artigo da Science, disse que os pesquisadores em seu campo têm lutado com o início da história das Américas por séculos - debatendo quando os primeiros colonos chegaram aqui, se havia pulsos de migrações e assim por diante.

Mas onde os arqueólogos são muito bons em datar artefatos físicos e usá-los para descobrir que as pessoas devem ter se estabelecido nas Américas há um certo tempo (cerca de 15.000 anos atrás), eles não podem descobrir outros detalhes da história populacional que os geneticistas são. excepcionalmente bem equipado para explorar, graças aos avanços recentes em sequenciamento e análise de DNA.

O artigo da Science tentou definir alguns desses detalhes. A equipe calculou que as populações de nativos americanos divergiram dos grupos asiáticos 23.000 anos atrás, disse o co-autor Yun Song, biólogo computacional da Universidade da Califórnia em Berkeley - fazendo disso a primeira vez que eles poderiam ter migrado para o sul.

Eles também estimaram que as populações da América do Norte e da América do Sul se dividiram entre 12.000 e 15.000 anos atrás, e que havia “evidências de migrações subsequentes após a onda adicional” - incluindo o DNA compartilhado com os povos nativos da Austrália e da Micronésia.

Song não achava que o estudo da Science e os estudos da Nature eram necessariamente inconsistentes, e se perguntou se um cenário possível no artigo da Nature - “um longo período de fluxo gênico estruturado. fonte ”, equivalia à mesma coisa que a noção de sua equipe de uma onda inicial com migrações subsequentes.

“Talvez a confusão seja semântica”, disse ele.

John Hawks, professor de antropologia da Universidade de Wisconsin-Madison que não esteve envolvido em nenhum dos estudos, concordou que os dados de ambas as equipes mostraram muitas semelhanças. Ele estava inclinado a dar mais crédito ao estudo da Science, disse ele, porque dependia mais de sequências de DNA antigas para tirar suas conclusões. Ele acrescentou que mais amostragens no futuro podem revelar evidências de uma segunda migração antiga, no entanto.

Reich, que disse que sua equipe realizou várias verificações para confirmar sua hipótese de que havia dois grupos fundadores, esperava que os cientistas em última análise confirmassem a existência do grupo ancestral que ele chamou de "população Y" - após Ypykuera, a palavra tupi para "ancestral".

“Há um histórico de previsão de populações fantasmas”, disse ele. “As pessoas vão encontrar esta população Y.”

Meltzer, um “cara das rochas” que se autoproclama, disse que o pensamento o empolgou. Os cientistas não têm amostras de DNA de nativos americanos datando de cerca de 12.000 a 24.000 anos atrás. Mas se eles conseguirem uma amostra, eles podem ser capazes de sequenciá-la e procurar por indícios do DNA australo-melanésio.

“Se encontrarmos esse sinal [genético], OK - aí está a nossa resposta”, disse ele.

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Projetando o bebê perfeito

Se alguém tivesse inventado uma maneira de criar um bebê geneticamente modificado, imaginei que George Church saberia disso.

Em seu laboratório labiríntico no campus da Harvard Medical School, você pode encontrar pesquisadores dando E. Coli um novo código genético nunca visto na natureza. Em outra curva, outros estão executando um plano para usar a engenharia de DNA para ressuscitar o mamute lanoso. Seu laboratório, Church gosta de dizer, é o centro de uma nova gênese tecnológica - aquela em que o homem reconstrói a criação para se adequar a si mesmo.

Quando visitei o laboratório em junho passado, Church propôs que eu falasse com um jovem cientista de pós-doutorado chamado Luhan Yang. Recruta de Harvard de Pequim, ela foi uma peça-chave no desenvolvimento de uma nova tecnologia poderosa para edição de DNA, chamada CRISPR-Cas9. Com Church, Yang fundou uma pequena empresa de biotecnologia para criar genomas de porcos e bovinos, extraindo genes benéficos e eliminando os ruins.

Enquanto ouvia Yang, esperei por uma chance de fazer minhas perguntas reais: algo disso pode ser feito com seres humanos? Podemos melhorar o pool genético humano? A posição de grande parte da ciência tradicional é que tal intromissão seria insegura, irresponsável e até impossível. Mas Yang não hesitou. Sim, claro, ela disse. Na verdade, o laboratório de Harvard tinha um projeto em andamento para determinar como isso poderia ser alcançado. Ela abriu seu laptop em um slide do PowerPoint intitulado “Reunião de edição da linha germinativa”.

Aqui estava: uma proposta técnica para alterar a hereditariedade humana. "Linhagem germinativa" é o jargão dos biólogos para o óvulo e o esperma, que se combinam para formar um embrião. Ao editar o DNA dessas células ou do próprio embrião, seria possível corrigir genes de doenças e passar essas correções genéticas para as gerações futuras. Essa tecnologia poderia ser usada para livrar famílias de flagelos como a fibrose cística. Também pode ser possível instalar genes que ofereçam proteção vitalícia contra infecções, Alzheimer e, Yang me disse, talvez os efeitos do envelhecimento. Esses avanços médicos que marcaram a história podem ser tão importantes para este século quanto as vacinas foram até o fim.

Essa é a promessa. O medo é que a engenharia da linha germinativa seja um caminho em direção a uma distopia de superpessoas e bebês projetados para aqueles que podem pagar por isso. Quer uma criança com olhos azuis e cabelos loiros? Por que não projetar um grupo altamente inteligente de pessoas que poderiam ser os líderes e cientistas de amanhã?

Apenas três anos após seu desenvolvimento inicial, a tecnologia CRISPR já é amplamente utilizada por biólogos como uma espécie de ferramenta de busca e substituição para alterar o DNA, mesmo ao nível de uma única letra. É tão preciso que se espera que se transforme em uma nova abordagem promissora para a terapia genética em pessoas com doenças devastadoras. A ideia é que os médicos poderiam corrigir diretamente um gene defeituoso, digamos, nas células do sangue de um paciente com anemia falciforme (veja “Cirurgia do Genoma”). Mas esse tipo de terapia genética não afetaria as células germinativas e as mudanças no DNA não seriam passadas para as gerações futuras.

Em contraste, as mudanças genéticas criadas pela engenharia da linha germinativa seriam repassadas, e é isso que fez a ideia parecer tão questionável. Até agora, cautela e preocupações éticas têm prevalecido. Uma dúzia de países, sem incluir os Estados Unidos, baniram a engenharia de linha germinativa, e sociedades científicas concluíram unanimemente que seria muito arriscado fazê-lo. A convenção da União Europeia sobre direitos humanos e biomedicina afirma que adulterar o pool genético seria um crime contra a “dignidade humana” e os direitos humanos.

Mas todas essas declarações foram feitas antes que fosse realmente viável projetar com precisão a linha germinativa. Agora, com o CRISPR, isso é possível.

O experimento que Yang descreveu, embora não seja simples, seria assim: Os pesquisadores esperavam obter, de um hospital em Nova York, os ovários de uma mulher submetida a uma cirurgia de câncer de ovário causado por uma mutação em um gene chamado BRCA1. Trabalhando com outro laboratório de Harvard, o do especialista em anti-envelhecimento David Sinclair, eles extraíram óvulos imaturos que poderiam ser coagidos a crescer e se dividir no laboratório. Yang usaria CRISPR nessas células para corrigir o DNA do BRCA1 gene. Eles tentariam criar um óvulo viável sem o erro genético que causou o câncer da mulher.

Mais tarde, Yang me diria que desistiu do projeto pouco depois de nos falarmos. No entanto, permaneceu difícil saber se o experimento que ela descreveu estava ocorrendo, cancelado ou aguardando publicação. Sinclair disse que uma colaboração entre os dois laboratórios estava em andamento, mas então, como vários outros cientistas a quem eu perguntei sobre engenharia de linha germinativa, ele parou de responder aos meus e-mails.

Independentemente do destino desse experimento específico, a engenharia da linha germinativa humana tornou-se um conceito de pesquisa em expansão. Pelo menos três outros centros nos Estados Unidos estão trabalhando nisso, assim como cientistas na China, no Reino Unido e em uma empresa de biotecnologia chamada OvaScience, com sede em Cambridge, Massachusetts, que possui alguns dos principais médicos de fertilidade do mundo em seu aconselhamento borda.

Tudo isso significa que a engenharia da linha germinativa está muito mais avançada do que se imaginava.

O objetivo desses grupos é demonstrar que é possível produzir filhos livres de genes específicos envolvidos em doenças hereditárias. Se for possível corrigir o DNA no óvulo de uma mulher ou no esperma de um homem, essas células podem ser usadas em uma clínica de fertilização in vitro (FIV) para produzir um embrião e depois um filho. Também pode ser possível editar diretamente o DNA de um embrião de FIV em estágio inicial usando CRISPR. Várias pessoas entrevistadas por MIT Technology Review disse que tais experimentos já haviam sido realizados na China e que os resultados descrevendo embriões editados estavam pendentes de publicação. Essas pessoas, incluindo dois especialistas de alto escalão, não quiseram comentar publicamente porque os artigos estão sendo revisados.

Tudo isso significa que a engenharia da linha germinativa está muito mais avançada do que se imaginava. “O que você está falando é uma questão importante para toda a humanidade”, diz Merle Berger, uma das fundadoras da Boston IVF, uma rede de clínicas de fertilidade que está entre as maiores do mundo e ajuda mais de mil mulheres a engravidar cada uma. ano. “Seria a maior coisa que já aconteceu em nosso campo.” Berger prevê que a reparação de genes envolvidos em doenças hereditárias graves ganhará ampla aceitação pública, mas diz que a ideia de usar a tecnologia além disso causaria um alvoroço público porque "todos iriam querer o filho perfeito": as pessoas podem escolher a cor dos olhos e, eventualmente, inteligência . “Essas são coisas sobre as quais falamos o tempo todo”, diz ele. “Mas nunca tivemos a oportunidade de fazer isso.”

Editando embriões

Quão fácil seria editar um embrião humano usando CRISPR? Muito fácil, dizem os especialistas. “Qualquer cientista com habilidades em biologia molecular e conhecimento de como trabalhar com [embriões] será capaz de fazer isso”, diz Jennifer Doudna, bióloga da Universidade da Califórnia, Berkeley, que em 2012 co-descobriu como usar CRISPR para editar genes.

Para descobrir como isso poderia ser feito, visitei o laboratório de Guoping Feng, biólogo do Instituto McGovern de Pesquisa do Cérebro do MIT, onde uma colônia de macacos sagüis está sendo estabelecida com o objetivo de usar o CRISPR para criar modelos precisos de doenças cerebrais humanas . Para criar os modelos, Feng editará o DNA de embriões e os transferirá para saguis fêmeas para produzir macacos vivos. Um gene que Feng espera alterar nos animais é SHANK3. O gene está envolvido na forma como os neurônios se comunicam quando é danificado em crianças, é conhecido por causar autismo.

Feng disse que antes do CRISPR, não era possível introduzir mudanças precisas no DNA de um primata. Com o CRISPR, a técnica deve ser relativamente direta. O sistema CRISPR inclui uma enzima de corte de gene e uma molécula guia que pode ser programada para alvejar combinações únicas das letras do DNA, A, G, C e T para colocar esses ingredientes em uma célula e eles vão cortar e modificar o genoma no sites direcionados.

Mas CRISPR não é perfeito - e seria uma forma muito aleatória de editar embriões humanos, como mostram os esforços de Feng para criar saguis com edição genética. Para empregar o sistema CRISPR nos macacos, seus alunos simplesmente injetam os produtos químicos em um óvulo fertilizado, conhecido como zigoto - o estágio imediatamente anterior ao início da divisão.

Feng disse que a eficiência com a qual o CRISPR pode excluir ou desativar um gene em um zigoto é de cerca de 40%, ao passo que fazer edições específicas ou trocar letras de DNA funciona com menos frequência - cerca de 20% das vezes. Como uma pessoa, um macaco tem duas cópias da maioria dos genes, uma de cada pai. Às vezes, ambas as cópias são editadas, mas às vezes apenas uma ou nenhuma. Apenas cerca de metade dos embriões resultarão em nascidos vivos e, dos que levam, muitos podem conter uma mistura de células com DNA editado e sem. Se você somar as probabilidades, descobrirá que precisa editar 20 embriões para obter um macaco vivo com a versão desejada.

Esse não é um problema intransponível para Feng, já que a colônia de reprodução do MIT lhe dará acesso a muitos ovos de macaco e ele será capaz de gerar muitos embriões. No entanto, apresentaria problemas óbvios em humanos. Colocar os ingredientes do CRISPR em um embrião humano seria cientificamente trivial. Mas ainda não seria prático para muito. Esta é uma das razões pelas quais muitos cientistas vêem tal experimento (tenha ou não ocorrido na China) com desprezo, vendo-o mais como uma tentativa provocativa de chamar a atenção do que como ciência real. Rudolf Jaenisch, um biólogo do MIT que trabalha do outro lado da rua de Feng e que nos anos 1970 criou os primeiros camundongos modificados por genes, chama as tentativas de editar embriões humanos de "totalmente prematuras". Ele diz que espera que esses artigos sejam rejeitados e não publicados. “É algo sensacional que vai agitar as coisas”, diz Jaenisch. “Sabemos que é possível, mas é prático? Eu meio que duvido. ”

De sua parte, Feng me disse que aprova a ideia da engenharia da linha germinativa. O objetivo da medicina não é reduzir o sofrimento? Considerando o estado da tecnologia, no entanto, ele acha que humanos reais com edição genética estão “de 10 a 20 anos à frente”. Entre outros problemas, o CRISPR pode introduzir efeitos fora do alvo ou alterar partes do genoma longe de onde os cientistas pretendiam. Qualquer embrião humano alterado com CRISPR hoje correria o risco de que seu genoma tivesse sido alterado de maneiras inesperadas. Mas, disse Feng, esses problemas podem eventualmente ser resolvidos e as pessoas editadas vão nascer. “Para mim, é possível, a longo prazo, melhorar drasticamente a saúde e reduzir custos. É uma espécie de prevenção ”, disse ele. “É difícil prever o futuro, mas corrigir os riscos de doenças é definitivamente uma possibilidade e deve ser apoiado. Acho que vai ser uma realidade. ”

Editando ovos

Em outro lugar na área de Boston, os cientistas estão explorando uma abordagem diferente para a engenharia da linha germinativa, uma que é tecnicamente mais exigente, mas provavelmente mais poderosa. Essa estratégia combina o CRISPR com o desdobramento das descobertas relacionadas às células-tronco. Cientistas de vários centros, incluindo o de Church, acreditam que em breve poderão usar células-tronco para produzir óvulos e espermatozoides em laboratório. Ao contrário dos embriões, as células-tronco podem ser cultivadas e multiplicadas. Assim, eles podem oferecer uma maneira amplamente aprimorada de criar descendentes editados com o CRISPR. A receita é assim: primeiro, edite os genes das células-tronco. Em segundo lugar, transforme-os em um óvulo ou esperma. Terceiro, produza uma prole.

Alguns investidores conheceram a técnica no dia 17 de dezembro, no Benjamin Hotel, em Manhattan, durante apresentações comerciais da OvaScience. A empresa, fundada há quatro anos, tem como objetivo comercializar o trabalho científico de David Sinclair, que mora em Harvard, e de Jonathan Tilly, especialista em células-tronco de óvulos e presidente do departamento de biologia da Northeastern University (ver “10 Emerging Technologies: Egg Stem Cells, ”maio / junho de 2012). Ela fez as apresentações como parte de um esforço bem-sucedido para levantar US $ 132 milhões em novo capital em janeiro.

Durante a reunião, Sinclair, um australiano com voz de veludo que Tempo no ano passado eleito uma das “100 pessoas mais influentes do mundo”, subiu ao pódio e deu a Wall Street uma espiada no que ele chamou de desenvolvimentos “verdadeiramente transformadores”. As pessoas olhariam para trás neste momento no tempo e reconheceriam isso como um novo capítulo em "como os humanos controlam seus corpos", disse ele, porque permitiria aos pais determinar "quando e como eles têm filhos e quão saudáveis ​​esses filhos realmente vão ser."

A empresa não aperfeiçoou sua tecnologia de células-tronco - ela não relatou que os ovos que ela cultiva no laboratório são viáveis ​​- mas Sinclair previu que os ovos funcionais eram "um quando e não um se". Assim que a tecnologia funcionar, disse ele, as mulheres inférteis serão capazes de produzir centenas de óvulos e talvez centenas de embriões. Usando o sequenciamento de DNA para analisar seus genes, eles poderiam escolher os mais saudáveis.

Crianças geneticamente melhoradas também podem ser possíveis. Sinclair disse aos investidores que estava tentando alterar o DNA dessas células-tronco do ovo usando a edição de genes, trabalho que ele me disse mais tarde que estava fazendo com o laboratório de Church. “Acreditamos que as novas tecnologias com edição de genoma permitirão que ele seja usado em indivíduos que não estão apenas interessados ​​em usar a fertilização in vitro para ter filhos, mas também têm filhos mais saudáveis, se houver uma doença genética em sua família”, disse Sinclair ao investidores. Ele deu o exemplo da doença de Huntington, causada por um gene que irá desencadear uma doença cerebral fatal, mesmo em alguém que herda apenas uma cópia. Sinclair disse que a edição de genes pode ser usada para remover o defeito do gene letal de um óvulo. Seu objetivo, e o da OvaScience, é “corrigir essas mutações antes de gerarmos seu filho”, disse ele. “Ainda é experimental, mas não há razão para esperar que não seja possível nos próximos anos.”

Sinclair falou comigo brevemente ao telefone enquanto dirigia em um táxi por uma Boston coberta de neve, mas depois encaminhou minhas perguntas para a OvaScience. Quando entrei em contato com a OvaScience, Cara Mayfield, uma porta-voz, disse que seus executivos não podiam comentar por causa de suas programações de viagens, mas confirmou que a empresa estava trabalhando no tratamento de doenças hereditárias com edição de genes. O que foi surpreendente para mim foi que a pesquisa da OvaScience em "cruzar a linha germinativa", como os críticos da engenharia humana às vezes colocam, quase não gerou qualquer aviso. Em dezembro de 2013, a OvaScience chegou a anunciar que estava investindo US $ 1,5 milhão em uma joint venture com uma empresa de biologia sintética chamada Intrexon, cujos objetivos de pesquisa e desenvolvimento incluem a edição de genes para "prevenir a propagação" de doenças humanas "nas gerações futuras".

Quando cheguei a Tilly na Northeastern, ele riu quando contei sobre o que estava ligando. “Vai ser um problema urgente”, disse ele. Tilly também disse que seu laboratório estava tentando editar células-tronco de ovo com CRISPR "agora" para livrá-los de uma doença genética hereditária que ele não queria nomear. Tilly enfatizou que existem “duas peças do quebra-cabeça” - uma sendo as células-tronco e a outra, a edição de genes. A capacidade de criar um grande número de células-tronco de ovo é crítica, porque apenas com quantidades consideráveis ​​as mudanças genéticas podem ser introduzidas de forma estável usando CRISPR, caracterizadas usando sequenciamento de DNA e cuidadosamente estudadas para verificar se há erros antes de produzir um ovo.

Tilly previu que toda a tecnologia ponta a ponta - células para células-tronco, células-tronco para espermatozóides ou óvulos e depois para a prole - acabaria sendo trabalhada primeiro em animais, como gado, por seu laboratório ou por empresas como como eGenesis, o spinoff do laboratório da Igreja que trabalha com gado. Mas ele não tem certeza de qual deve ser o próximo passo com os ovos humanos editados. Você não gostaria de fertilizar um "quer queira quer não", disse ele. Você estaria fazendo um ser humano em potencial. E fazer isso levantaria perguntas que ele não tem certeza se pode responder. Ele me disse: “‘ Você pode fazer isso? ’É uma coisa. Se você puder, as perguntas mais importantes surgirão. _ Você faria isso? Por que você quer fazer isso? Qual é o propósito? 'Como cientistas, queremos saber se isso é viável, mas depois entramos nas questões maiores, e não é uma questão de ciência - é uma questão de sociedade. ”

Melhorando os humanos

Se a engenharia de linha germinativa se tornar parte da prática médica, pode levar a mudanças transformadoras no bem-estar humano, com consequências para o tempo de vida, identidade e resultados econômicos das pessoas. Mas criaria dilemas éticos e desafios sociais. E se essas melhorias estivessem disponíveis apenas para as sociedades mais ricas ou para as pessoas mais ricas? Um procedimento de fertilidade in vitro custa cerca de US $ 20.000 nos Estados Unidos. Adicione o teste genético e a doação de óvulos ou uma mãe substituta, e o preço sobe para US $ 100.000.

Outros acreditam que a ideia é duvidosa porque não é clinicamente necessária. Hank Greely, advogado e especialista em ética da Universidade de Stanford, diz que os proponentes "não podem realmente dizer para que serve". O problema, diz Greely, é que já é possível testar o DNA de embriões de fertilização in vitro e escolher os saudáveis, um processo que acrescenta cerca de US $ 4.000 ao custo de um procedimento de fertilidade. Um homem com doença de Huntington, por exemplo, pode ter seu esperma usado para fertilizar uma dúzia de óvulos de sua parceira. Metade desses embriões não teria o gene de Huntington, e eles poderiam ser usados ​​para iniciar uma gravidez.

De fato, algumas pessoas estão inflexíveis de que a engenharia da linha germinativa está sendo levada adiante com "argumentos falsos". Essa é a visão de Edward Lanphier, CEO da Sangamo Biosciences, uma empresa de biotecnologia da Califórnia que está usando outra técnica de edição de genes, chamada de nucleases de dedos de zinco, para tentar tratar o HIV em adultos alterando suas células sanguíneas. “Procuramos na [engenharia da linha germinativa] uma justificativa para a doença e não há nenhuma”, diz ele. "Você consegue. Mas realmente não há uma razão médica. As pessoas dizem, bem, não queremos crianças nascidas com isso, ou com aquilo, mas é um argumento completamente falso e uma ladeira escorregadia para usos muito mais inaceitáveis. ”

Os críticos citam uma série de medos. As crianças seriam objeto de experimentos. Os pais seriam influenciados pela propaganda genética das clínicas de fertilização in vitro. A engenharia da linha germinativa encorajaria a disseminação de características supostamente superiores. E afetaria pessoas que ainda não nasceram, sem que elas pudessem concordar com isso. A American Medical Association, por exemplo, sustenta que a engenharia da linha germinativa não deve ser feita "neste momento" porque "afeta o bem-estar das gerações futuras" e pode causar "resultados imprevisíveis e irreversíveis". Mas, como muitas declarações oficiais que proíbem a mudança do genoma, o AMA, que foi atualizado pela última vez em 1996, é anterior à tecnologia de hoje. “Muitas pessoas simplesmente concordaram com essas declarações”, diz Greely. “Não foi difícil renunciar a algo que você não poderia fazer.”

O medo? Uma distopia de superpessoas e bebês projetados para quem pode pagar.

Outros prevêem que os usos médicos difíceis de se opor serão identificados. Um casal com várias doenças genéticas ao mesmo tempo pode não conseguir encontrar um embrião adequado. O tratamento da infertilidade é outra possibilidade. Alguns homens não produzem espermatozoides, uma condição chamada azoospermia. Uma das causas é um defeito genético no qual uma região de cerca de um milhão a seis milhões de letras de DNA está faltando no cromossomo Y. Pode ser possível pegar uma célula da pele de um homem assim, transformá-la em uma célula-tronco, reparar o DNA e então fazer esperma, diz Werner Neuhausser, um jovem médico austríaco que divide seu tempo entre a rede de clínicas de fertilidade de Boston IVF e o Stem Cell Institute de Harvard. “Isso vai mudar a medicina para sempre, certo? Você poderia curar a infertilidade, com certeza ”, diz ele.

Falei com Church várias vezes por telefone nos últimos meses, e ele me disse que o que está impulsionando tudo é a "incrível especificidade" do CRISPR. Embora nem todos os detalhes tenham sido acertados, ele acredita que a tecnologia poderia substituir as letras de DNA essencialmente sem efeitos colaterais. Ele diz que é isso que o torna "tentador de usar". Church diz que seu laboratório está focado principalmente em experimentos em animais de engenharia. Ele acrescentou que seu laboratório não faria ou editaria embriões humanos, chamando essa etapa de "não é nosso estilo".

O que é o estilo da Igreja é o aprimoramento humano. E ele está defendendo amplamente que o CRISPR pode fazer mais do que eliminar genes de doenças. Isso pode levar ao aumento. Em reuniões, algumas envolvendo grupos de “transhumanistas” interessados ​​nos próximos passos da evolução humana, Church gosta de mostrar um slide no qual lista variantes de ocorrência natural de cerca de 10 genes que, quando as pessoas nascem com eles, conferem qualidades extraordinárias ou resistência a doença. Um torna seus ossos tão duros que eles vão quebrar uma broca cirúrgica. Outro reduz drasticamente o risco de ataques cardíacos. E uma variante do gene para a proteína precursora da amiloide, ou APP, foi descoberta por pesquisadores islandeses para proteger contra o mal de Alzheimer. Pessoas com ela nunca desenvolvem demência e permanecem agudas até a velhice.

Church acha que o CRISPR poderia ser usado para fornecer às pessoas versões favoráveis ​​de genes, fazendo edições de DNA que atuariam como vacinas contra algumas das doenças mais comuns que enfrentamos hoje. Embora ele tenha me dito que qualquer coisa "nervosa" deve ser feita apenas para adultos que podem consentir, é óbvio para ele que quanto mais cedo essas intervenções ocorrerem, melhor.

Church tende a evitar perguntas sobre bebês geneticamente modificados. A ideia de melhorar a espécie humana sempre teve "uma publicidade extremamente negativa", escreveu ele na introdução ao Regenesis, seu livro de 2012 sobre biologia sintética, cuja capa era uma pintura de Eustache Le Sueur de um Deus barbudo criando o mundo. Mas é isso que ele está sugerindo: melhorias na forma de genes protetores. “Haverá um argumento de que a prevenção final é que quanto mais cedo você for, melhor será a prevenção”, disse ele a uma audiência no Media Lab do MIT na primavera passada. “Eu realmente acho que é o melhor preventivo, E se chegamos ao ponto em que é muito barato, extremamente seguro e muito previsível. ” Church, que tem um lado menos cauteloso, passou a dizer ao público que achava que mudar os genes "vai chegar ao ponto em que é como se você estivesse fazendo o equivalente a uma cirurgia estética".

Alguns pensadores concluíram que não devemos perder a chance de fazer melhorias em nossa espécie. “O genoma humano não é perfeito”, diz John Harris, bioeticista da Universidade de Manchester, no Reino Unido. “É eticamente imperativo apoiar positivamente essa tecnologia.” Por algumas medidas, a opinião pública dos EUA não é particularmente negativa em relação à ideia. Uma pesquisa da Pew Research realizada em agosto passado descobriu que 46% dos adultos aprovam a modificação genética de bebês para reduzir o risco de doenças graves.

A mesma pesquisa descobriu que 83 por cento disseram que a modificação genética para tornar um bebê mais inteligente seria "levar os avanços médicos longe demais". Mas outros observadores dizem que um QI mais alto é exatamente o que devemos considerar. Nick Bostrom, um filósofo de Oxford mais conhecido por seu livro de 2014 Superinteligência, que alertou sobre os riscos da inteligência artificial em computadores, também analisou se os humanos poderiam usar a tecnologia reprodutiva para melhorar o intelecto humano. Embora as maneiras pelas quais os genes afetam a inteligência não sejam bem compreendidas e haja muitos genes relevantes para permitir uma engenharia fácil, tais realidades não diminuem as especulações sobre a possibilidade de eugenia de alta tecnologia.

“O genoma humano não é perfeito. É eticamente imperativo apoiar positivamente esta tecnologia. ”

E se todos pudessem ser um pouco mais espertos? Ou algumas pessoas poderiam ser muito mais inteligentes? Mesmo um pequeno número de indivíduos “superavançados”, escreveu Bostrom em um artigo de 2013, poderia mudar o mundo por meio de sua criatividade e descobertas, e por meio de inovações que todos os outros usariam. Em sua opinião, o melhoramento genético é uma questão importante de longo prazo, como a mudança climática ou o planejamento financeiro das nações, “uma vez que a capacidade humana de resolução de problemas é um fator em todos os desafios que enfrentamos”.

Para alguns cientistas, o avanço explosivo da genética e da biotecnologia significa que a engenharia da linha germinativa é inevitável. Claro, as questões de segurança seriam primordiais. Antes de haver um bebê geneticamente editado dizendo "mamãe", teria que haver testes em ratos, coelhos e provavelmente macacos, para ter certeza de que estão normais. Mas, em última análise, se os benefícios parecem superar os riscos, a medicina arriscaria. “Foi o mesmo com a fertilização in vitro quando aconteceu pela primeira vez”, diz Neuhausser. “Nunca soubemos realmente se aquele bebê seria saudável aos 40 ou 50 anos. Mas alguém teve que se arriscar. ”

Wine Country

Em janeiro, no sábado, dia 24, cerca de 20 cientistas, especialistas em ética e jurídicos viajaram para Napa Valley, Califórnia, para um retiro entre os vinhedos da Pousada Carneros. Eles foram convocados por Doudna, o cientista de Berkeley que co-descobriu o sistema CRISPR há pouco mais de dois anos. Ela percebeu que os cientistas poderiam estar pensando em cruzar a linhagem germinativa e ficou preocupada. Agora ela queria saber: eles poderiam ser parados?

“Nós, como cientistas, reconhecemos que o CRISPR é incrivelmente poderoso. Mas isso muda para os dois lados. Precisamos ter certeza de que é aplicado com cuidado ”, disse Doudna. “O problema é especialmente a edição da linha germinativa humana e a apreciação de que agora isso é um recurso nas mãos de todos.”

Na reunião, junto com especialistas em ética como Greely, estava Paul Berg, um bioquímico de Stanford e ganhador do Prêmio Nobel conhecido por ter organizado a Conferência Asilomar, um fórum histórico em 1975 no qual biólogos chegaram a um acordo sobre como proceder com segurança com DNA recombinante, o novo descobriu o método de emenda de DNA em bactérias.

Deve haver um Asilomar para engenharia de linha germinativa? Doudna pensa assim, mas as perspectivas de consenso parecem sombrias. A pesquisa em biotecnologia agora é global, envolvendo centenas de milhares de pessoas. Não há uma autoridade única que fale pela ciência e nenhuma maneira fácil de colocar o gênio de volta na garrafa. Doudna me disse que esperava que, se os cientistas americanos concordassem com uma moratória sobre a engenharia da linha germinativa humana, isso pudesse influenciar os pesquisadores de outras partes do mundo a cessar seu trabalho.

Doudna disse que achava que uma pausa autoimposta deveria se aplicar não apenas à criação de bebês com edição genética, mas também ao uso do CRISPR para alterar embriões, óvulos ou espermatozoides humanos - como os pesquisadores de Harvard, Northeastern e OvaScience estão fazendo. “Não acho que esses experimentos sejam apropriados para fazer agora em células humanas que podem se transformar em uma pessoa”, ela me disse. “Eu sinto que a pesquisa que precisa ser feita agora é entender a segurança, eficácia e entrega. E acho que esses experimentos podem ser feitos em sistemas não humanos. Eu gostaria de ver muito mais trabalho feito antes de terminar a edição da linha germinativa. Eu preferiria uma abordagem muito cautelosa. ”

Nem todos concordam que a engenharia da linha germinativa seja uma preocupação tão grande ou que os experimentos devam ser trancados com cadeado. Greely observa que, nos Estados Unidos, existem pilhas de regulamentações para impedir que a ciência de laboratório se transforme em um bebê geneticamente modificado em um futuro próximo. “Eu não gostaria de usar a segurança como desculpa para uma proibição não baseada na segurança”, disse Greely, que diz ter rejeitado a conversa sobre uma moratória. Mas ele também disse que concordou em assinar a carta de Doudna, que agora reflete o consenso do grupo. “Embora eu não veja isso como um momento de crise, acho que provavelmente é hora de termos essa discussão”, diz ele.

(Depois que este artigo foi publicado online em março, o editorial de Doudna apareceu em Ciência (Vejo Cientistas convocam um encontro sobre bebês editados por genes.) Junto com Greely, Berg e 15 outros, ela pediu uma moratória global sobre qualquer esforço para usar o CRISPR para gerar crianças editadas por genes até que os pesquisadores pudessem determinar “quais aplicações clínicas, se houver, podem no futuro ser consideradas permitidas. ” O grupo, no entanto, endossou a pesquisa básica, incluindo a aplicação do CRISPR a embriões. A lista final de signatários incluiu a Igreja, embora ele não tenha comparecido à reunião de Napa.)

À medida que se espalhavam notícias de experimentos com linhagens germinativas, algumas empresas de biotecnologia que agora trabalhavam no CRISPR perceberam que teriam de tomar uma posição. Nessan Bermingham é CEO da Intellia Therapeutics, uma startup de Boston que arrecadou US $ 15 milhões no ano passado para desenvolver o CRISPR em tratamentos de terapia genética para adultos ou crianças. Ele diz que a engenharia de linha germinativa “não está em nosso radar comercial” e sugere que sua empresa poderia usar suas patentes para impedir que alguém a comercializasse.

“A tecnologia está em sua infância”, diz ele. “Não é apropriado que as pessoas sequer pensem em aplicações de linhagem germinativa.”

Bermingham me disse que nunca imaginou que teria que se posicionar sobre bebês geneticamente modificados tão cedo. Modificar a hereditariedade humana sempre foi uma possibilidade teórica. De repente, é real. Mas o objetivo não era sempre entender e controlar nossa própria biologia - tornar-se mestres sobre os processos que nos criaram?

Doudna diz que também está pensando nessas questões. “Isso atinge o cerne de quem somos como pessoas e faz você perguntar se os humanos deveriam exercer esse tipo de poder”, ela me disse. “Existem questões morais e éticas, mas uma das questões profundas é apenas a apreciação de que se a edição da linha germinativa for conduzida em humanos, isso está mudando a evolução humana.” Um dos motivos pelos quais ela acha que a pesquisa deveria desacelerar é para dar aos cientistas a chance de passar mais tempo explicando quais seriam seus próximos passos.


Assista o vídeo: Teste genético revela a origem dos ancestrais (Outubro 2021).