Conseguiremos algum dia curar as doenças que mais matam?:aposta mais menos

DNA

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Legenda da foto, Avanços tecnológicos aplicados à medicina vêm aumentando nossa compreensão do genoma humano a um ritmo acelerado

aposta mais menos A busca para entender como nossos genes funcionam começouaposta mais menosmeados do século 19, quando o biólogo e monge Gregor Mendel chegou a uma conclusão surpreendente sobre as características das plantas.

Mendel cruzou pésaposta mais menoservilhaaposta mais menosflores roxas com outrosaposta mais menosflores brancas e verificou que os pés resultantes possuíam flores roxas.

Por outro lado, surpreendeu-se ao descobrir que a terceira geração apresentava floresaposta mais menosambas as cores.

Isso revelou uma característica importante sobre as plantas: aaposta mais menosque as cores podem ser herdadas, porém uma pode ser mais dominante do que a outra.

De certa forma, Mendel descobriu como os genes atuam. Mas não o que eram ou ao que se pareciam.

Rosalind Franklin e Maurice Wilkins

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Legenda da foto, Paraaposta mais menosdescoberta sobre o DNA, Watson e Crick se basearam no trabalhoaposta mais menosRosalind Franklin (à dir.) e Maurice Wilkins

Tal resposta chegou muito mais tarde. Foi apenas no século seguinte que a própria estrutura do DNA foi descoberta. Em 1953, com base no trabalhoaposta mais menosRosalind Franklin e Maurice Wilkins, os cientistas James Watson e Francis Crick descobriram que nosso DNA é formado por uma estruturaaposta mais menosdupla hélice.

Foi um avanço significativo. Conhecer essa estrutura ajudou a revelar mais segredos. Quando o DNA é replicado, essa hélice se divideaposta mais menosduas.

Legenda do vídeo, Como o DNA abriu caminho para o tratamento das doenças mais mortíferas?

Isso significa que mutações podem acontecer à medida que nossas células se dividem. Mesmo um pequeno defeito genético pode, assim, causar uma doença devastadora.

Em outras palavras, o "livro" que representa cada umaposta mais menosnós pode ser impresso ou reescrito com erros. Mas agora temos as ferramentas - incluindo a capacidadeaposta mais menosanalisar grandes conjuntosaposta mais menosdados - para ler esse livro mais rápido, mais barato e até mesmo interagir com ele.

James Watson

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Legenda da foto, James Watson foi um dos cientistas que descobriram estruturaaposta mais menosdupla hélice do DNA

Editando Genes

Cientistas já são capazesaposta mais menoseditar genesaposta mais menosorganismos - e essa edição vem sendo usada para tratar algumas doenças devastadoras com grande sucesso.

No entanto, o processo é muitas vezes demorado e dispendioso.

Apenas cinco anos atrás, uma formaaposta mais menosediçãoaposta mais menosgenes foi descoberta com grande pompa. É chamada CRISPR Cas9, ou apenas CRISPR. Em outras palavras, a CRISPR usa "tesouras moleculares" para alterar um trecho muito específicoaposta mais menosDNA - cortando-o, substituindo-o ou aperfeiçoando-o.

Atualmente, a técnica é usadaaposta mais menoslaboratóriosaposta mais menostodo o mundo a partir da alteração e manipulação dos genesaposta mais menosplantas e animais. A expectativa éaposta mais menosque ela possa ser usadaaposta mais menosbreve para tratar numerosas doenças humanas.

"O que interessa à opinião pública é a possibilidadeaposta mais menosusar a ediçãoaposta mais menosgenes CRISPR para fins terapêuticos", diz o professor Robin Ali, da Sociedade Europeia para Genética e Terapia Celular. Isso pode acontecer dentro da próxima década, se estudos iniciais forem promissores.

Pesquisador na Intellia
Legenda da foto, Intellia Therapeutics é uma das várias companhias que desenvolvem tecnologia CRISPR para usoaposta mais menosseres humanos | Foto: Intellia

Os primeiros testesaposta mais menoshumanos já estãoaposta mais menosandamento na China e receberam aprovação para serem conduzidos nos EUA.

Nesses experimentos, cientistas injetaram células modificadasaposta mais menospacientes que haviam sido previamente removidas,aposta mais menosvezaposta mais menoseditar células dentro deles diretamente. Se as células fossem diretamente modificadas dentro do próprio corpo, muitos outros distúrbios genéticos poderiam ser tratados.

Apesar disso, eles continuam entusiasmados com a tecnologia, que poderia fornecer tratamentos efetivos para condições atualmente ainda não tratáveis, como a doençaaposta mais menosHuntington e a fibrose cística, para citar apenas duas. Em teoria, a CRISPR poderia oferecer tratamentos rapidamente,aposta mais menosquestãoaposta mais menosdias ou semanas,aposta mais menosvezaposta mais menosmeses.

"Há muito poucos exemplosaposta mais menosque uma nova tecnologia se disseminouaposta mais menoslaboratóriosaposta mais menostodo o mundo, onde é implementada para fazer coisas extremamente difíceisaposta mais menosfazer", diz Ali.

O uso da CRISPR não será, no entanto, "instantânea", alerta o pesquisador.

Segundo Ali, serão necessários vários anos para que a tecnologia seja usada clinicamente.

A Intellia Therapeutics é uma das várias companhias que desenvolvem essa tecnologia para usoaposta mais menosseres humanos. O CEO da empresa, Nessan Bermingham, acredita que a CRISPR tem o potencialaposta mais menosrevolucionar completamente a medicina.

A expectativa éaposta mais menosque a técnica poderia ser usadaaposta mais menosdoenças causadas por apenas um gene defeituoso, bem como doenças causadas por maisaposta mais menosuma mutação genética.

Legenda do vídeo, Tecnologiaaposta mais menosediçãoaposta mais menosgenes usa 'tesouras moleculares'

"Essa tecnologia tem o potencialaposta mais menosnos permitir atuar sobre vários trechosaposta mais menosDNA ao mesmo tempo", diz Bermingham.

Segundo ele, estudos realizados pela Intellia revelaram que uma única injeçãoaposta mais menosum animal pode retardar a produçãoaposta mais menosuma proteína tóxicaaposta mais menos97%.

Antes que possa ser usadaaposta mais menoshumanos, no entanto, qualquer droga terá que ser amplamente testada e regulamentada pelas autoridades. Até então, será principalmente uma ferramentaaposta mais menospesquisa no laboratório. "Sem dúvida, o poder (do CRISPR) éaposta mais menosfacilidade para editar genomas", diz Ali.

Muitas questões científicas ainda precisam ser respondidas antes que a Intellia possa buscar aprovação para testes clínicosaposta mais menoshumanos. Por esse motivo, Bermingham hesitaaposta mais menospropor uma data específica.

O dinheiro, por outro lado, continua a fluir. Embora a Intellia esteja atualmente envolvidaaposta mais menosuma batalha para obter a patente da CRISPR, Bermingham diz que isso não afastou investidores.

"Do pontoaposta mais menosvista do investidor, do pontoaposta mais menosvista científico, as pessoas estão analisando essas descobertas e dizendo "agora temos a ferramenta, estamos prontos para seguir adiante", destaca.

Intellia

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Legenda da foto, Intellia tenta obter patente da técnica conhecida como CRISPR | Foto: Intellia

O procedimento também desperta polêmica. Especialmente no que se refere aos chamados "bebês sob medida".

Apesar disso, é importante notar que alterar o DNAaposta mais menosum indivíduo só vai alterar os genes específicos que estão sendo editados. A mudança não será transmitida a seus descendentes. Esse processo é conhecido como edição somática.

A polêmica surge, no entanto, quando se editam embriões humanos unicelulares - caso resultemaposta mais menosgravidez. Testes desse tipo já estão ocorrendo, mas apenas para finsaposta mais menospesquisa.

A Intellia se concentra, poraposta mais menosvez, na ediçãoaposta mais menosgenes somáticos.

"Qualquer discussão sobre a ediçãoaposta mais menoslinha germinativa - nas quais essas células ou essas edições são passadas para seus filhos e filhosaposta mais menosseus filhos - é prematura", diz Bermingham.

Daqui a algum tempo, será possível analisar quão bem sucedidos os testesaposta mais menoshumanos serão. Só então entenderemos se a CRISPR será um divisoraposta mais menoságuas para doenças humanas, como se prevê.

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Legenda da foto, A CRISPR pode ser usada para uma variedadeaposta mais menosdoenças genéticas, incluindo câncer | Foto: Intellia

Tratamentos inteligentes

Enquanto a CRISPR pode ser usada para tratar uma sérieaposta mais menosdoenças genéticas, incluindo o câncer, existem muitas outras empresasaposta mais menosolhoaposta mais menostipos específicosaposta mais menoscâncer.

Há, atualmente, maisaposta mais menos200 tiposaposta mais menoscâncer, o que torna muito difícil seu tratamento.

Mas uma tecnologia recém-lançada vem usando o próprio sistema imunológico do paciente para combater a doença.

Nosso sistema imunológico é muito eficienteaposta mais menosenfrentar infecções. Na linhaaposta mais menosfrente, estão as células brancas chamadas "células T", que buscam especificamente por sinaisaposta mais menosinfecção. Ao detectarem um vírus, elas se multiplicam e o atacam.

O problema é que as células T não reconhecem mutações cancerosas como inimigos invasivos, pois são,aposta mais menosúltima análise, versões "mutantes" das próprias células do paciente.

"Há muito tempo, a medicina queria reorientá-las para aniquilar tumores", explica Martin Pule, da University Collegeaposta mais menosLondres.

Legenda do vídeo, Terapia usa o próprio sistema imunológico do paciente para tratar o câncer

Pule e seus colegas já conseguiram fazer isso alterando geneticamente as células T para reconhecer e atacar o câncer. Uma dessas terapias, chamada CAR-T, já foi licenciada para uso nos EUA, com um custoaposta mais menosUS$ 475 mil (R$ 1,5 milhão) por paciente. O tratamento personalizado se volta para crianças e jovens com leucemia linfoblástica aguda.

Segundo o laboratório farmacêutico Novartis, que fabricou a droga, a taxaaposta mais menosremissão éaposta mais menos83%.

"Nunca houve nada do tipo na história recente", diz Pule.

Ele vê esse tipoaposta mais menostratamento como o futuro da oncologia, com nove testes clínicos atualmenteaposta mais menosandamento na University Collegeaposta mais menosLondres. Várias empresas também estão trabalhandoaposta mais menostratamentos que aproveitam o poder das células T, entre elas a Autolus e a Immunocore, ambas no Reino Unido, e a Novartis, nos EUA.

A Immunocore, sediadaaposta mais menosOxford, na Inglaterra, usa uma tecnologia chamada terapia TCR - a partir da qual uma pequena molécula atrai as células T e as cancerosas. Uma vez que ambas as células estão conectadas, permite que as células T liberem toxinas para matar o câncer.

Essa molécula foi desenvolvida para tratar um tipo raroaposta mais menoscâncer que pode se espalhar rapidamente para o fígado. Quando isso acontece, os pacientes têm pouco tempoaposta mais menosvida. O medicamento visa tratar, portanto, tumores hepáticos. Já foram 180 pacientes tratados com resultados promissores, segundo a Immunocore.

Eva Lotta Alan
Legenda da foto, Eva-Lotta Allan, CEO da Immunocore, espera que medicamento para tipo raroaposta mais menoscâncer chegue às farmácias nos próximos dois anos | Foto: Immunocore

Eva-Lotta Allan, CEO da empresa, espera que o medicamento chegue às farmácias nos próximos dois anos.

"Aumentamos a taxaaposta mais menossobrevivência após um anoaposta mais menostratamentoaposta mais menosquase quatro vezes,aposta mais menoscomparação com outros (tratamentos) lá fora hoje", diz.

Se for eficaz, a tecnologia também pode ser usada para tratar doenças infecciosas, como o HIV, a tuberculose e doenças autoimunes.

Allan conta que muitos dos investidores da Immunocore, incluindo a Fundação Bill e Melinda Gates e vários laboratórios farmacêuticos, permitiram à empresa passar muitos anos trabalhando na fabricaçãoaposta mais menosuma droga para tratar um tipo tão raroaposta mais menoscâncer, dado que apenas 4 mil pacientes são diagnosticados a cada ano com a doença, o que poderia acabar por inibir o investimento.

"Grandes laboratórios farmacêuticos com uma perspectiva exclusivamente comercial podem pensar que o investimento não vale a pena."

Arma contra a malária

E não são apenas mutações genéticas que podem causar uma sérieaposta mais menosdoenças, mas também "invasores estrangeiros".

A malária, por exemplo, mata quase meio milhãoaposta mais menospessoas por anoaposta mais menostodo o mundo. Há várias cepas da doença que, devido àaposta mais menosconstante mutação, acabam tornando mais difícil o tratamento.

Para entender como o parasita da malária criou resistência a medicamentos, os cientistas costumam analisaraposta mais menosdiversidade genética.

Agora esse tipoaposta mais menosanálise também é possívelaposta mais menosáreas remotas, com um dispositivo manualaposta mais menossequenciamento chamado Nanopore MinION.

Jane Carlton, professora-adjunta do Departamentoaposta mais menosMicrobiologia da Universidadeaposta mais menosNova York, recorre a um deles para ajudá-la a entender como a malária leva a melhor sobre o tratamento.

Usando apenas um laptop e o Minion, que é do tamanhoaposta mais menosum telefone celular e custa US$ 1 mil (R$ 3,2 mil), Carlton pode sequenciar o genoma do parasita da maláriaaposta mais menosalgumas horas.

Legenda do vídeo, Dispositivo portátil é capazaposta mais menossequenciar o genoma dos parasitas da malária

Trata-se do mesmo resultado obtido a partir das imensas máquinasaposta mais menossequenciamento do tamanhoaposta mais menosgeladeiras que ela possuiaposta mais menosseu laboratório, que exigem maior manutenção. Isso sem falar no vai e vém das amostras.

A tecnologia permite a Carlton entender rapidamente se o parasita será ou não resistente a certas drogas. Usando o dispositivo, ela conseguiu, por exemplo, identificar mutações resistentes a medicamentos no mesmo diaaposta mais menosque os pacientes foram diagnosticados com a malária.

O MinION pode ser usado para sequenciar qualquer organismo vivo, tornando-o extremamente útil para estudar rapidamente doenças devastadoras fora do laboratório. Isso ajudou os cientistas a entender mais sobre os vírus Ebola e Zika. O dispositivo chegou a ser usado, inclusive, para sequenciar o genoma humano.

Outra pesquisadora que se beneficiou do aparelho é Kim Judge, cientistaaposta mais menosestatísticas sênior do Wellcome Trust Sanger Institute, nos Estados Unidos. Ela diz que seu valor é inestimável no campo, dadaaposta mais menosportabilidade. Atualmente, o MinION é licenciado para finsaposta mais menospesquisa, mas testes estãoaposta mais menosandamento para ver como ele poderia diagnosticar doenças mais rapidamente do que os métodos existentes.

Já o professor Yutaka Suzuki, da Universidadeaposta mais menosTóquio, no Japão, descobriu o potencial do Minion como ferramenta para paísesaposta mais menosdesenvolvimento.

Ele eaposta mais menosequipe vem usando o dispositivoaposta mais menosclínicas e hospitais na provínciaaposta mais menosSulawesi do Norte, na Indonésia.

Suzuki diz que pode fazeraposta mais menoscinco horas o que os sequenciadores anteriores demandavam cinco dias. Isso permite aos médicos um diagnóstico rápido e preciso. "Normalmente, o paciente não pode esperar, especialmente quando infectado com perigosos agentes patogênicos... eles precisamaposta mais menosdecisões imediatas", diz.

"E as estratégiasaposta mais menostratamento podem ser diferentes, dependendo dos agentes patogênicos ou se eles são resistentes a medicamentos ou não."

MinIon
Legenda da foto, MinION pode ser usado para sequenciar genomaaposta mais menosqualquer organismo vivo

Investimento maciço

Essas são apenas algumas da empresasaposta mais menosbiotecnologia que vêm se aproveitando do rápido avanço sobre o conhecimento da genética.

Investidores estão interessadosaposta mais menosganhar dinheiro com tratamentos inovadores, mas os lucros não são garantidos - e muitas startups vão fracassar no primeiro momento. Muitas empresas que realizam pesquisas aindaaposta mais menosestágio inicial, como a Immunocore, não terão nenhum retorno por muitos anos.

Então, por que tamanho investimento?

Yutaka Suzuki
Legenda da foto, Professor Yutaka Suzuki, da Universidadeaposta mais menosTóquio, no Japão, descobriu potencial do MinION como ferramenta para paísesaposta mais menosdesenvolvimento

Para começar, se a droga ou o produtoaposta mais menosuma empresa for bem-sucedido, os retornos podem ser extremamente lucrativos, explica Hitesh Thakrar, sócio do fundoaposta mais menosinvestimento Syncona, voltado para pesquisas médicas.

No caso da ediçãoaposta mais menosgenes, por exemplo, as estimativas sugerem que o tratamento com CRISPR poderia custar até US$ 1 milhão por paciente. O governo britânico também oferece incentivos fiscais para investimentosaposta mais menosnegócios qualificados no âmbito do Planoaposta mais menosInvestimento Empresarial.

"Invistoaposta mais menosstartups à medida que mais inovações estão acontecendoaposta mais menosbaixo para cima", diz Thakrar.

Os objetivos monetários podem ser o único fator para alguns, mas ele também está entusiasmado com os avançosaposta mais menosponta no campo da medicina.

"Pela primeira vez na história da medicina, estamos prestes a curar as pessoas - é um momento bastante excitante para ser expostoaposta mais menosempresas que estão curando doençasaposta mais menosvezaposta mais menossintomas", afirma ele.

Quando as empresas investem no campo das ciências apenasaposta mais menosbuscaaposta mais menosaltos retornos financeiros, outros impactos negativos também podem ocorrer. O volumeaposta mais menosdinheiroaposta mais menosjogo pode acabar tirando fundos da chamada "blue-sky research" - como é chamada a busca do conhecimento a partir da qual descobertas inesperadas e inovadoras acontecem. Alguns veem essa mudança no direcionamento das pesquisas como preocupante.

Planta

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Legenda da foto, Busca para entender como nossos genes funcionam começouaposta mais menosmeados do século 19, quando Gregor Mendel chegou a conclusão surpreendente sobre características das plantas

"É um propósito ligeiramente diferente", diz Timothy Weil, biólogo molecular da Universidadeaposta mais menosCambridge, na Inglaterra. "Muitas startsups e investidoresaposta mais menosrisco estão tentando solucionar um problema, buscando a resposta a um conhecido desconhecido. Um dos aspectos mais excitantes da pesquisa básica do céu azul é a perspectiva das incógnitas desconhecidas."

Outro problema é que, quando as patentes estão envolvidas, as descobertas científicas nem sempre são compartilhadas com outros cientistas, apesaraposta mais menosmuitas vezes serem pesquisadores universitários que fazem as primeiras e vitais descobertas.

O financiamento para a pesquisa acadêmica, no entanto, pode levar tempo e ser competitivo. Pule divide seu tempo entre a academia e seus negócios. Segundo ele, "o investimento industrial permite a aplicação rápidaaposta mais menosgrandes somasaposta mais menosdinheiro para objetivos muito singulares".

Para Pule, o CAR-T é um exemploaposta mais menosque o desenvolvimento tecnológico e clínico avançou muito rapidamente. "É um bom exemplo do poder do capitalismo."

Não há dúvida, contudo,aposta mais menosque o investimentoaposta mais menostecnologia emergente está crescendo a um ritmo acelerado. É por isso que Ali acredita que nunca houve melhor momento para trabalhar na biotecnologia.

"O influxoaposta mais menosinvestimento e a criaçãoaposta mais menosmuitas novas empresas apenas demonstraram quanta convicção existe no que a tecnologia vai nos proporcionar."

Também mostram que os avanços na medicina podem e são provenientesaposta mais menosmuitas áreas diferentes. "Esses são desafios geracionais. Quanto mais formas tivermos para abordar o problema, melhor a chanceaposta mais menosencontrar soluções", diz Weil.

Foi um longo caminho desde Mendel e seus experimentos com ervilhas. O conhecimento avançado do genoma humano significa que essas empresas - e outras como elas - vão ajudar os seres humanos a entraraposta mais menosum mundo onde a medicina personalizada, adaptada aos genomas individuais, se tornará a norma.