Categorias
Blog

Só porque você pode não significa que você deve: o que os engenheiros genéticos podem aprender com o ‘Jurassic World’

Jurassic World: Dominion é o entretenimento hiperbólico de Hollywood no seu melhor, com um enredo cheio de ação que se recusa a deixar a realidade atrapalhar uma boa história. No entanto, assim como seus antecessores, oferece um conto de advertência subjacente de arrogância tecnológica que é muito real.

Como discuto em meu livro Filmes do Futuro, o Jurassic Park de Steven Spielberg de 1993, baseado no romance de Michael Crichton de 1990, não se esquivou de lidar com os perigos do empreendedorismo desenfreado e da inovação irresponsável. Os cientistas da época estavam se aproximando de poder manipular o DNA no mundo real, e tanto o livro quanto o filme capturaram preocupações emergentes de que brincar de Deus com o código genético da natureza poderia levar a consequências devastadoras. Isso foi notoriamente capturado por um dos protagonistas do filme, Dr. Ian Malcolm, interpretado por Jeff Goldblum, quando declarou: “Seus cientistas estavam tão preocupados em saber se podiam, que não pararam para pensar se deveriam”.

Na última iteração da franquia Jurassic Park, a sociedade está aceitando as consequências de inovações que foram, na melhor das hipóteses, mal concebidas. Uma litania de “poderia” sobre “deveria” levou a um futuro em que dinossauros ressuscitados e redesenhados vagam livremente, e o domínio da humanidade como espécie está ameaçado.

No centro desses filmes estão questões mais relevantes do que nunca: os pesquisadores aprenderam a lição de Jurassic Park e fecharam suficientemente a lacuna entre “poderia” e “deveria”? Ou a ciência e a tecnologia da manipulação do DNA continuarão a superar qualquer consenso sobre como usá-los de forma ética e responsável?

(Re)projetando o Genoma
O primeiro rascunho do genoma humano foi publicado com grande alarde em 2001, preparando o terreno para os cientistas lerem, redesenharem e até reescreverem sequências genéticas complexas.

No entanto, as tecnologias existentes eram demoradas e caras, colocando a manipulação genética fora do alcance de muitos pesquisadores. O primeiro rascunho do genoma humano custou cerca de US$ 300 milhões, e as sequências subsequentes de todo o genoma pouco menos de US$ 100 milhões – uma quantia proibitiva para todos, exceto para os grupos de pesquisa mais bem financiados. À medida que as tecnologias existentes eram refinadas e novas surgiam on-line, no entanto, laboratórios menores – e até mesmo estudantes e amadores do “DIY bio” – podiam experimentar mais livremente a leitura e a escrita do código genético.

Em 2005, o bioengenheiro Drew Endy propôs que deveria ser possível trabalhar com DNA da mesma forma que engenheiros trabalham com componentes eletrônicos. Por mais que os projetistas de eletrônicos estejam menos preocupados com a física dos semicondutores do que com os componentes que dependem deles, Endy argumentou que deveria ser possível criar peças padronizadas baseadas em DNA chamadas “biobricks” que os cientistas poderiam usar sem precisar ser especialistas. em sua biologia subjacente.

O trabalho de Endy e outros foi fundamental para o campo emergente da biologia sintética, que aplica princípios de engenharia e design à manipulação genética.

Cientistas, engenheiros e até artistas começaram a abordar o DNA como um código biológico que poderia ser digitalizado, manipulado e redesenhado no ciberespaço da mesma forma que fotos ou vídeos digitais. Isso, por sua vez, abriu as portas para a reprogramação de plantas, microorganismos e fungos para produzir medicamentos e outras substâncias úteis. A levedura modificada, por exemplo, produz o sabor carnudo dos Impossible Burgers vegetarianos.

Apesar do crescente interesse na edição de genes, a maior barreira para a imaginação e visão dos pioneiros da biologia sintética ainda era a velocidade e o custo das tecnologias de edição.

Então o CRISPR mudou tudo.

A Revolução CRISPR
Em 2020, as cientistas Jennifer Doudna e Emanuelle Charpentier ganharam o Prêmio Nobel de Química por seu trabalho em uma nova e revolucionária tecnologia de edição de genes que permite aos pesquisadores recortar e substituir com precisão sequências de DNA dentro dos genes: CRISPR.

O CRISPR era rápido, barato e relativamente fácil de usar. E desencadeou a imaginação dos codificadores de DNA.

Mais do que qualquer avanço anterior em engenharia genética, o CRISPR permitiu que técnicas de codificação digital e engenharia de sistemas fossem aplicadas à biologia. Essa fertilização cruzada de ideias e métodos levou a avanços que vão desde o uso de DNA para armazenar dados de computador até a criação de estruturas de “DNA origami” em 3D.

O CRISPR também abriu caminho para os cientistas explorarem o redesenho de espécies inteiras – incluindo trazer de volta animais da extinção.

Gene drives usam CRISPR para inserir diretamente um pedaço de código genético no genoma de um organismo e garantir que características específicas sejam herdadas por todas as gerações subsequentes. Os cientistas estão atualmente experimentando essa tecnologia para controlar mosquitos transmissores de doenças.

Apesar dos benefícios potenciais da tecnologia, os genes drives levantam sérias questões éticas. Mesmo quando aplicadas para eliminar ameaças à saúde pública, como mosquitos, essas perguntas não são fáceis de navegar. Eles ficam ainda mais complexos ao considerar aplicações hipotéticas em pessoas, como aumentar o desempenho atlético nas gerações futuras.

Ganho de função
Os avanços na edição de genes também tornaram mais fácil alterar geneticamente o comportamento de células individuais. Isso está no centro das tecnologias de biofabricação que reestruturam organismos simples para produzir substâncias úteis que vão desde combustível de aviação a aditivos alimentares.

Também está no centro das controvérsias em torno dos vírus geneticamente modificados.

Desde o início da pandemia, há rumores de que o vírus que causa a Covid-19 resultou de experimentos genéticos que deram errado. Embora esses rumores permaneçam infundados, eles renovaram o debate em torno da ética da pesquisa de ganho de função.

A pesquisa de ganho de função usa técnicas de edição de DNA para alterar a forma como os organismos funcionam, incluindo o aumento da capacidade dos vírus de causar doenças. Os cientistas fazem isso para prever e se preparar para possíveis mutações de vírus existentes que aumentam sua capacidade de causar danos. No entanto, essa pesquisa também levanta a possibilidade de um vírus perigosamente aprimorado ser liberado fora do laboratório, acidentalmente ou intencionalmente.

Ao mesmo tempo, o crescente domínio dos cientistas sobre o código-fonte biológico é o que lhes permitiu desenvolver rapidamente as vacinas de mRNA Pfizer-BioNTech e Moderna para combater o COVID-19. Ao projetar com precisão o código