What you need to know about CRISPR | Ellen Jorgensen

Tradutor: João Felipe Gremski Revisor: Maricene Crus

So, has everybody heard of CRISPR?

Vocês já ouviram falar do sistema CRISPR?

Plateia: Sim!

I would be shocked if you hadn't.

Eu ficaria chocada se a resposta fosse não.

This is a technology -- it's for genome editing --

É uma tecnologia para a edição de genoma

and it's so versatile and so controversial

tão versátil e controversa

that it's sparking all sorts of really interesting conversations.

que está gerando discussões muito interessantes.

Should we bring back the woolly mammoth?

Devemos trazer de volta o mamute-lanoso?

Should we edit a human embryo?

Devemos personalizar um embrião humano?

And my personal favorite:

E o meu favorito:

How can we justify wiping out an entire species

como justificar a extinção de uma espécie

that we consider harmful to humans

que consideramos perigosa para os humanos,

off the face of the Earth,

eliminá-la da Terra, usando essa tecnologia?

using this technology?

This type of science is moving much faster

Esse tipo de ciência avança muito mais rápido

than the regulatory mechanisms that govern it.

do que os mecanismos legais que a regulam.

And so, for the past six years,

E assim, nos últimos seis anos, assumi como missão pessoal

I've made it my personal mission

to make sure that as many people as possible understand

garantir que o maior número possível de pessoas

these types of technologies and their implications.

entenda esses tipos de tecnologia e suas implicações.

Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype,

O sistema CRISPR tem aparecido massivamente na mídia,

e as palavras mais usadas são "fácil" e "barato".

and the words that are used most often are "easy" and "cheap."

So what I want to do is drill down a little bit deeper

Mas eu quero me aprofundar um pouco nisso

and look into some of the myths and the realities around CRISPR.

e analisar alguns mitos e verdades a respeito do sistema CRISPR.

If you're trying to CRISPR a genome,

Se você está tentando usar o CRISPR no genoma,

the first thing that you have to do is damage the DNA.

a primeira coisa a fazer é danificar o DNA.

The damage comes in the form of a double-strand break

O dano consiste na quebra da dupla vertente

ao longo da dupla hélice.

through the double helix.

And then the cellular repair processes kick in,

Em seguida, inicia-se o processo de reparo da célula,

and then we convince those repair processes

e nós convencemos esses processos de reparo

to make the edit that we want,

a fazer a edição que quisermos,

e não a natural.

and not a natural edit.

That's how it works.

É assim que funciona.

It's a two-part system.

É um sistema de duas partes.

You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA.

Você tem a proteína Cas9 e algo chamado de RNA guia.

I like to think of it as a guided missile.

Penso nisso como se fosse um míssil teleguiado.

So the Cas9 -- I love to anthropomorphize --

A Cas9, eu adoro antropomorfizar,

so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing

a Cas9 é tipo aquele Pac-Man, e quer engolir o DNA,

that wants to chew DNA,

and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome

e o RNA guia é a corrente que o mantém longe do genoma

until it finds the exact spot where it matches.

até que ele ache o momento exato para se encaixar.

And the combination of those two is called CRISPR.

A combinação dos dois é chamada de CRISPR.

It's a system that we stole

É um sistema que roubamos

from an ancient, ancient bacterial immune system.

de um antiquíssimo sistema imunológico bacteriano.

The part that's amazing about it is that the guide RNA,

O mais incrível de tudo isso é que o RNA guia,

apenas 20 letras dele, bastam para que o evento aconteça.

only 20 letters of it,

are what target the system.

This is really easy to design,

Isso é muito fácil de projetar, e muito fácil de comprar.

and it's really cheap to buy.

So that's the part that is modular in the system;

Essa é a única parte modular do sistema,

o restante continua igual.

everything else stays the same.

This makes it a remarkably easy and powerful system to use.

Esse é um sistema notavelmente fácil e poderoso de se usar.

The guide RNA and the Cas9 protein complex together

O RNA guia e a proteína Cas9 formam um complexo

go bouncing along the genome,

que vai saltando pelo genoma,

and when they find a spot where the guide RNA matches,

e quando eles encontram um ponto em que o RNA pode se combinar,

then it inserts between the two strands of the double helix,

ele se insere entre as duas vertentes da dupla hélice, rompe a ligação,

it rips them apart,

that triggers the Cas9 protein to cut,

e isso estimula a proteína Cas9 a se cortar,

and all of a sudden,

e, de uma hora pra outra,

you've got a cell that's in total panic

você tem uma célula em pânico

because now it's got a piece of DNA that's broken.

por estar com um fragmento do seu DNA quebrado.

O que ela faz?

What does it do?

It calls its first responders.

Recorre aos seus socorristas.

There are two major repair pathways.

Existem dois grandes mecanismos de reparo.

The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together.

O primeiro junta os dois fragmentos do DNA novamente.

This isn't a very efficient system,

Esse não é um sistema muito eficiente,

because what happens is sometimes a base drops out

porque pode acontecer de uma base se soltar ou ser adicionada.

or a base is added.

É uma boa forma de, talvez, eliminar um gene,

It's an OK way to maybe, like, knock out a gene,

but it's not the way that we really want to do genome editing.

mas não é a forma que realmente queremos usar na edição do genoma.

The second repair pathway is a lot more interesting.

O segundo mecanismo de reparo é bem mais interessante.

In this repair pathway,

Esse mecanismo de reparo pega um fragmento homólogo de DNA.

it takes a homologous piece of DNA.

And now mind you, in a diploid organism like people,

E percebam que, em organismos diploides como os humanos,

we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad,

temos uma cópia do genoma da nossa mãe e outra do nosso pai;

so if one gets damaged,

se uma for danificada, pode usar o outro cromossomo para reparar o dano.

it can use the other chromosome to repair it.

So that's where this comes from.

É daí que vem todo o processo.

The repair is made,

O reparo é feito, e o genoma está protegido novamente.

and now the genome is safe again.

The way that we can hijack this

A maneira de burlar isso é inserir um fragmento falso de DNA,

is we can feed it a false piece of DNA,

a piece that has homology on both ends

que seja homólogo nas duas extremidades, mas diferente no meio.

but is different in the middle.

So now, you can put whatever you want in the center

Agora você pode colocar o que quiser no meio e a célula será enganada.

and the cell gets fooled.

So you can change a letter,

Você pode mudar uma letra, ou subtrair letras,

you can take letters out,

but most importantly, you can stuff new DNA in,

mas o mais importante: você pode inserir DNA novo ali,

kind of like a Trojan horse.

como se fosse um cavalo de Troia.

CRISPR is going to be amazing,

A CRISPR será algo fantástico

in terms of the number of different scientific advances

pelo número de diferentes avanços científicos que irá catalisar.

that it's going to catalyze.

The thing that's special about it is this modular targeting system.

O mais especial disso é o sistema de alvo modular.

I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right?

Quero dizer, estamos empurrando DNA nos organismos há anos, certo?

But because of the modular targeting system,

Mas graças a esse sistema de alvo modular,

we can actually put it exactly where we want it.

podemos colocá-lo exatamente onde queremos.

The thing is that there's a lot of talk about it being cheap

Há muita discussão sobre isso ser barato

and it being easy.

e ser fácil.

And I run a community lab.

Eu coordeno um laboratório comunitário.

I'm starting to get emails from people that say stuff like,

E estou começando a receber e-mails de pessoas que dizem coisas do tipo:

"Hey, can I come to your open night

"Ei, posso ir aí no meio da noite

and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"

e, talvez, usar o CRISPR para trabalhar no meu genoma?"

(Laugher)

(Risos)

Like, seriously.

É sério.

I'm, "No, you can't."

Eu digo: "Não, você não pode".

(Laughter)

(Risos)

"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."

"Mas eu ouvi dizer que é barato, que é fácil".

We're going to explore that a little bit.

Vamos falar um pouco sobre isso.

So, how cheap is it?

Bom, quão barato é?

Yeah, it is cheap in comparison.

Sim, é barato se formos comparar.

It's going to take the cost of the average materials for an experiment

Faz com que o custo médio de material para o experimento

from thousands of dollars to hundreds of dollars,

passe de milhares de dólares para centenas de dólares,

and it cuts the time a lot, too.

e diminui o tempo de trabalho também.

It can cut it from weeks to days.

Pode passar de semanas para dias.

That's great.

Isso é ótimo.

You still need a professional lab to do the work in;

Ainda é preciso um laboratório profissional para trabalhar nisso.

you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab.

Você não fará nada muito significativo fora de um laboratório profissional.

I mean, don't listen to anyone who says

Não levem a sério alguém que diz

you can do this sort of stuff on your kitchen table.

que é possível fazer isso na mesa da cozinha.

It's really not easy to do this kind of work.

Não é nada fácil fazer esse tipo de trabalho.

Not to mention, there's a patent battle going on,

E há uma batalha de patentes acontecendo, então mesmo se você inventar algo,

so even if you do invent something,

the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle.

o Instituto Broad e a Universidade de Berkeley estão na briga pela patente.

It's really fascinating to watch it happen,

É fascinante ver isso acontecer,

because they're accusing each other of fraudulent claims

porque um está acusando o outro de alegações fraudulentas,

and then they've got people saying,

e eles têm pessoas que dizem:

"Oh, well, I signed my notebook here or there."

"Bem, eu assinei o meu caderno de notas aqui e ali".

Isso ficará se arrastando por anos.

This isn't going to be settled for years.

And when it is,

E quando for resolvido,

you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee

garanto que você irá pagar uma robusta taxa de licença para usar isso.

in order to use this stuff.

So, is it really cheap?

Então, é realmente barato?

Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.

Bem, é barato se você fizer pesquisa básica e tiver um laboratório.

How about easy? Let's look at that claim.

E sobre ser fácil? Vamos ver essa alegação.

The devil is always in the details.

O diabo está sempre nos detalhes.

We don't really know that much about cells.

Nós não sabemos muito sobre células.

Elas ainda são caixas-pretas.

They're still kind of black boxes.

For example, we don't know why some guide RNAs work really well

Por exemplo, não sabemos porque alguns RNAs guias funcionam muito bem

and some guide RNAs don't.

e outros RNAs guias não.

We don't know why some cells want to do one repair pathway

Não sabemos porque algumas células fazem reparos de um jeito

and some cells would rather do the other.

e algumas células fazem de outro.

And besides that,

Além disso,

there's the whole problem of getting the system into the cell

há todo o problema em colocar o sistema dentro da célula

in the first place.

antes de qualquer coisa.

In a petri dish, that's not that hard,

Em uma placa de Petri não é difícil,

but if you're trying to do it on a whole organism,

mas se você tentar fazer isso no organismo, fica mais complicado.

it gets really tricky.

It's OK if you use something like blood or bone marrow --

Não tem problema usar algo como sangue ou medula óssea,

those are the targets of a lot of research now.

esse é o foco de muita pesquisa feita atualmente.

There was a great story of some little girl

Há uma história muito legal de uma garotinha

who they saved from leukemia

que foi salva da leucemia ao tirarem seu sangue, editá-lo, e colocá-lo de volta

by taking the blood out, editing it, and putting it back

with a precursor of CRISPR.

com um precursor do CRISPR.

And this is a line of research that people are going to do.

E essa é uma linha de pesquisa que pessoas irão seguir.

But right now, if you want to get into the whole body,

Mas hoje, se você quiser entrar no corpo todo,

provavelmente será preciso usar um vírus.

you're probably going to have to use a virus.

So you take the virus, you put the CRISPR into it,

Você pega o vírus, coloca o CRISPR nele, e deixa o vírus infectar a célula.

you let the virus infect the cell.

But now you've got this virus in there,

Mas agora você tem esse vírus lá dentro,

and we don't know what the long-term effects of that are.

e não sabemos quais os efeitos disso a longo prazo.

Plus, CRISPR has some off-target effects,

Além disso, o CRISPR possui "efeitos fora do alvo",

a very small percentage, but they're still there.

uma porcentagem bem pequena, mas estão lá.

What's going to happen over time with that?

O que irá acontecer ao longo do tempo com isso?

Essas não são perguntas triviais,

These are not trivial questions,

and there are scientists that are trying to solve them,

e há cientistas que estão tentando respondê-las,

and they will eventually, hopefully, be solved.

e eles irão, um dia, respondê-las.

But it ain't plug-and-play, not by a long shot.

Mas isso não é nada simples, nem de longe.

So: Is it really easy?

Então, é fácil mesmo?

Well, if you spend a few years working it out in your particular system,

Bem, se você passa alguns anos trabalhando no seu próprio sistema,

yes, it is.

sim, é fácil.

Now the other thing is,

Mas a questão é:

we don't really know that much about how to make a particular thing happen

não sabemos muito sobre como fazer

algo particular acontecer

by changing particular spots in the genome.

ao mudarmos pontos específicos do genoma.

We're a long way away from figuring out

Estamos muito longe de descobrir como dar asas a porcos, por exemplo.

how to give a pig wings, for example.

Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg.

Uma perna a mais e eu já ficaria satisfeita.

That would be kind of cool, right?

Isso seria legal, certo?

But what is happening

Mas o que está acontecendo

is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists

é que o CRISPR está sendo usado por milhares e milhares de cientistas

to do really, really important work,

para realizar um trabalho muito importante,

like making better models of diseases in animals, for example,

por exemplo, fazer melhores modelos de doenças em animais,

or for taking pathways that produce valuable chemicals

ou escolher caminhos que levaram à produção de produtos químicos valiosos,

and getting them into industrial production in fermentation vats,

produzidos industrialmente em tanques de fermentação,

e até mesmo a pesquisa básica, que estuda o funcionamento dos genes.

or even doing really basic research on what genes do.

This is the story of CRISPR we should be telling,

É essa a história do CRISPR que deveríamos estar contando,

and I don't like it that the flashier aspects of it

e eu não gosto de saber que aspectos chamativos do processo

are drowning all of this out.

estejam comprometendo tudo isso.

Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen,

Muitos cientistas trabalharam intensamente para fazer o CRISPR acontecer,

and what's interesting to me

e o que acho interessante nisso

is that these scientists are being supported by our society.

é que esses cientistas estão sendo apoiados pela nossa sociedade.

Think about it.

Pensem nisso.

We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people

Temos uma infraestrutura que permite que uma certa parcela da população

to spend all their time doing research.

use todo seu tempo em pesquisa.

That makes us all the inventors of CRISPR,

Isso faz com que todos sejam inventores do CRISPR,

and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR.

e eu diria que faz todos serem os pastores do CRISPR.

We all have a responsibility.

Todos temos responsabilidade.

So I would urge you to really learn about these types of technologies,

Por isso eu peço que vocês aprendam sobre esses tipos de tecnologias

porque, de verdade, é apenas assim

because, really, only in that way

are we going to be able to guide the development of these technologies,

que poderemos encaminhar o desenvolvimento dessas tecnologias,

the use of these technologies

o uso dessas tecnlogias

and make sure that, in the end, it's a positive outcome --

e garantir que, no final, tenhamos um resultado positivo

tanto para o planeta quanto para nós.

for both the planet and for us.

Thanks.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)