Em 3 de maio de 2021, a revista “Nature-Methods” publicou um artigo de pesquisa intitulado “Descoberta de um novo sistema compacto CRISPR-Cas13 para edição programável de RNA em microorganismos naturais não cultivados”. A descoberta da pesquisa fornece mais opções para a terapia genética de doenças, especialmente doenças raras.
O estudo identificou dois novos tipos de sistemas CRISPR/Cas13 através da análise computacional com grande escala de dados genômica de microorganismos, desenvolveu um conjunto de ferramentas de edição de RNA altamente eficientes e específicas através de experimentos funcionais e modificações de engenharia, que são importantes para o desenvolvimento de terapias genéticas baseadas na edição de RNA.
O estudo foi conduzido pelo Centro de Excelência em Ciência Cerebral e Tecnologia Inteligente (Instituto de Neurociência) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), Shanghai Center for Brain Science and Brain-Inspired Technology, o grupo de pesquisa de Yang Hui no Laboratório de Neurociências do Estado, e a equipe de Lai Jinsheng na Escola de Agricultura, Universidade Agrícola da China.
CRISPR-Cas13 é um sistema mediado por RNA para clivagem de RNA direcionada, que é amplamente utilizada em silenciamento de genes (RNA knockdown), edição de base única de RNA, modificação de RNA direcionada, rastreamento de células vivas de RNA e testes de ácido nucléico. Em comparação com as técnicas tradicionais de interferência de RNA, o sistema Cas13 tem maior eficiência e especificidade de silenciamento; comparado com as técnicas de edição de DNA mediadas pelo Cas9, o Cas13 não causa mudanças permanentes no genoma e pode até modular a edição de RNA por drogas para torná-lo reversível, oferecendo assim uma vantagem relativamente única no tratamento de doenças.
Recentemente, os sistemas Cas13 foram extraídos de dados genômicos microbianos cultiváveis, entretanto, 90% dos microorganismos na natureza são inculturáveis, portanto, a equipe de Hui Yang concentrou seu alvo na mineração de dados macrogenômicos microbianos naturais inculturáveis desta vez.
O estudo identificou duas novas famílias Cas13, chamadas Cas13X e Cas13Y, através de sofisticados algoritmos de biologia computacional e design experimental, e para investigar melhor o potencial de aplicação do Cas13X.1 (uma das proteínas) em vírus anti-RNA, os membros da equipe realizaram clivagem direcionada parciais de múltiplos lócus nos genes dos vírus H1N1 e coronavírus, descobriram que o Cas13X.1 exibiu bons efeitos de supressão contra esses vírus.
Este trabalho enriqueceu muito a diversidade da família Cas13. Além disso, foi demonstrado através de extensas experiências que o Cas13X.1 tem um potencial de aplicação muito alto na edição de RNA, e o pequeno tamanho resolve bem o problema da entrega interna do Cas13, que se espera que seja um método terapêutico de RNA eficiente e seguro no futuro, e fornece mais opções para a terapia genética de doenças.
Fonte: The Paper
