Rice torna enzima CRISPR 100 vezes mais sensível, em laboratório

Os cientistas usam há muito tempo a CRISPR, a ferramenta de edição genética, para fazer alterações precisas no ADN. A sua prima Cas13a atua noutra coisa: o RNA, o material genético transportado por vírus como o VIH. Na Universidade Rice, uma equipa conseguiu agora tornar a Cas13a 100 vezes mais sensível a identificar esse RNA, em testes de laboratório. O trabalho foi liderado pelo professor associado Yang Gao e pelo estudante de doutoramento Seye Oladeji, primeiro autor do estudo publicado na Cell Chemical Biology.

O problema que a equipa se propôs resolver era um conhecido no diagnóstico. Um teste de deteção usa uma enzima que se liga a uma cadeia-alvo de RNA e produz depois um sinal, como uma mudança de cor, que uma pessoa ou uma máquina podem ler. A maioria destes ensaios precisa de condições exigentes para gerar esse sinal. A versão inicial da Cas13a da equipa aguentava essas condições, mas não detetava quantidades muito pequenas do alvo. Segundo o ideal定 declarado por Oladeji, um teste deve detetar apenas uma cadeia de RNA por microlitro, cerca de uma gota de sangue. A enzima de partida estava muito longe disso.

A solução começou pela forma da proteína. A Cas13a mexe-se muito quando se liga ao seu alvo, o que dificulta a captação da sua estrutura em pormenor. Oladeji concebeu uma forma de manter a enzima e o seu alvo de RNA imóveis durante o tempo necessário para os resolver. Com a estrutura em mãos, a equipa escolheu duas regiões candidatas e testou-as em laboratório. Alterar ambas tornou a enzima demasiado sensível, pelo que emitia um sinal mesmo sem o alvo. Alterar apenas uma aumentou a sensibilidade 100 vezes, sem perda de estabilidade. A enzima modificada foi depois testada com uma amostra sintética e não infecciosa de VIH, onde apresentou a mesma melhoria de 100 vezes.

O que muda para o diagnóstico é que o alvo de deteção pode ser trocado. A enzima está associada a uma sequência-guia, e essa guia é fácil de reprogramar. A equipa afirma que a mesma enzima poderia ser direcionada para o SARS-CoV-2, a gripe, o Ébola, o Zika, o vírus sincicial respiratório ou o vírus da hepatite C. Gao defende que a enzima em si é a parte crítica, e a versão da sua equipa é «otimizada para ensaios de deteção de RNA sensíveis e estáveis», que poderiam ser usados em testes comerciais como o RT-qPCR e os testes de fluxo lateral. São palavras condicionais, e o estudo não testa nenhuma destas utilizações. Os investigadores não indicam qualquer prazo, e os resultados obtidos até agora vêm de amostras de laboratório, não de doentes nem de locais de terreno. Para uma clínica ou um laboratório de análise de água, o ganho prático só surgiria quando a enzima fosse incorporada num kit comercial e verificada com amostras reais.