Cientistas estão usando CRISPR para tornar galinhas mais resistentes à gripe aviária

Os cientistas usaram uma técnica de edição genética conhecida como CRISPR para produzir galinhas que apresentam alguma resistência à gripe aviária, de acordo com o site Science Daily. Novo estudo Que foi publicado na revista Nature Communications na terça-feira.

O estudo indica que a engenharia genética pode ser uma das ferramentas para reduzir o número de vítimas da gripe aviária, grupo de vírus que apresenta sérios riscos tanto para animais quanto para humanos. Mas o estudo também destaca as potenciais limitações e riscos desta abordagem, disseram os cientistas.

Os investigadores descobriram que algumas infecções ainda ocorrem, especialmente quando galinhas geneticamente modificadas são expostas a doses muito elevadas do vírus. Quando os cientistas editaram apenas um gene da galinha, o vírus adaptou-se rapidamente. Os autores do estudo disseram que as descobertas sugerem que a produção de galinhas resistentes à gripe exigirá a modificação de vários genes e que os cientistas precisarão proceder com cautela para evitar a evolução do vírus.

A pesquisa é “uma prova de conceito de que podemos avançar no sentido de tornar as galinhas resistentes ao vírus”, disse Wendy Barclay, virologista do Imperial College London e autora do estudo, em entrevista coletiva. “Mas ainda não chegamos lá.”

Alguns cientistas que não estiveram envolvidos na pesquisa tinham um ponto de vista diferente.

“É um estudo excelente”, disse a Dra. Carol Cardona, especialista em gripe aviária e saúde de aves da Universidade de Minnesota. Mas para o Dr. Cardona, os resultados ilustram como é difícil criar galinhas que possam ficar um passo à frente da gripe, um vírus conhecido pela sua capacidade de evoluir rapidamente.

“Não existe um botão fácil para a gripe”, disse Cardona. “Ele se reproduz rapidamente e se adapta rapidamente.”

A gripe aviária refere-se a um grupo de vírus da gripe que foram adaptados para se espalharem em aves. Nos últimos anos, uma versão altamente letal do vírus da gripe aviária conhecida como H5N1 espalhou-se rapidamente por todo o mundo, matando inúmeras aves selvagens e de criação. O vírus também infectou repetidamente mamíferos selvagens e foi detectado em um pequeno número de pessoas. Embora o vírus ainda esteja adaptado às aves, os cientistas temem que possa adquirir mutações que o ajudem a espalhar-se mais facilmente entre humanos, o que poderá levar a uma pandemia.

Muitos países tentaram eliminar o vírus aumentando a biossegurança nas explorações agrícolas, colocando em quarentena os edifícios infectados e abatendo os rebanhos infectados. Mas o vírus tornou-se tão disseminado entre as aves selvagens que se revelou impossível de conter, e alguns países começaram a vacinar aves de capoeira, embora o esforço apresente alguns desafios logísticos e económicos.

Se os cientistas conseguissem criar resistência nas galinhas, os agricultores não precisariam vacinar rotineiramente novos grupos de aves. Mike McGraw, embriologista do Instituto Roslin da Universidade de Edimburgo e autor do novo estudo, disse na conferência de imprensa que a edição genética “promete uma nova maneira de fazer mudanças duradouras na resistência a doenças em animais”. “Isso pode ser transmitido através de todos os animais geneticamente modificados, para todos os seus descendentes”.

CRISPR, a tecnologia de edição genética utilizada no estudo, é uma ferramenta molecular que permite aos cientistas fazer edições direcionadas no DNA, alterando o código genético num ponto específico do genoma. No novo estudo, os investigadores utilizaram esta abordagem para modificar um gene de galinha que codifica uma proteína conhecida como ANP32A, que o vírus da gripe sequestra para se copiar. As modificações visam evitar que o vírus se fixe na proteína, evitando assim que ele se multiplique dentro do frango.

As modificações não parecem ter consequências negativas para a saúde das galinhas, disseram os pesquisadores. “Percebemos que elas eram saudáveis ​​e que as galinhas geneticamente modificadas botavam ovos normalmente”, disse o Dr. Aliu Idoko Akoh, que conduziu a pesquisa como pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Edimburgo.

Os pesquisadores então pulverizaram uma dose do vírus influenza nas cavidades nasais de 10 galinhas que não haviam sido geneticamente modificadas, para servir como controle. (Os pesquisadores usaram uma versão moderada do vírus, diferente daquela que causou surtos generalizados nos últimos anos.) Todas as galinhas de controle foram infectadas com o vírus e depois o transferiram para outras galinhas de controle que estavam alojadas com elas.

Quando os investigadores injectaram o vírus da gripe directamente nas cavidades nasais de 10 galinhas geneticamente modificadas, apenas uma ave foi infectada. Continha baixos níveis do vírus e não transmitia o vírus a outras aves geneticamente modificadas.

“Mas depois que vimos isso, sentimos que seria responsável sermos mais rigorosos, testar isso e perguntar: ‘Essas galinhas são realmente resistentes?'”, disse Barkley. “E se de alguma forma eles encontrassem uma dose muito mais alta?”

Quando os cientistas administraram a galinhas geneticamente modificadas uma dose mil vezes maior de gripe, metade das aves foi infectada. No entanto, os investigadores descobriram que geralmente eliminam níveis mais baixos do vírus do que as galinhas do grupo exposto à mesma dose elevada.

Os pesquisadores então estudaram amostras do vírus de aves geneticamente modificadas que foram infectadas. Eles descobriram que essas amostras continham diversas mutações notáveis, que parecem permitir que o vírus use a proteína ANP32A modificada para se replicar.

Algumas destas mutações também ajudaram o vírus a replicar-se melhor nas células humanas, embora os investigadores tenham notado que essas mutações isoladamente não seriam suficientes para criar um vírus que se adaptasse bem aos seres humanos.

Ver essas mutações “não é o ideal”, disse Richard Wiebe, especialista em gripe aviária do Hospital de Pesquisa Infantil St. Jude, que não esteve envolvido na pesquisa. “Mas quando entramos no meio dessas mudanças específicas, isso realmente não importa para mim.”

Os pesquisadores descobriram que o vírus influenza mutante também foi capaz de se replicar mesmo na completa ausência da proteína ANP32A, usando duas outras proteínas da mesma família. Quando criaram células de galinha sem essas três proteínas, o vírus não conseguiu se replicar. Estas células de galinha também eram resistentes à versão altamente letal do vírus H5N1 que se espalhou pelo mundo nos últimos anos.

Os pesquisadores agora trabalham na produção de frangos com modificações nos três genes da família das proteínas.

Dr. Wiebe disse que a grande questão é se as galinhas com alterações nos três genes ainda crescerão normalmente e tão rapidamente quanto os produtores de aves precisam. Mas ele disse que a ideia de modificar os genes das galinhas era muito promissora. “Certamente chegaremos a um ponto em que poderemos manipular o genoma do hospedeiro para torná-lo menos suscetível à gripe”, disse ele. “Isso seria uma vitória para a saúde pública.”