What you need to know about CRISPR | Ellen Jorgensen

Tradutor: H Maria Castro Revisora: Hamilton Abreu

So, has everybody heard of CRISPR?

Já todos ouviram falar da CRISPR?

I would be shocked if you hadn't.

Ficava muito espantada se não.

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

É uma tecnologia — é para editar o genoma —

and it's so versatile and so controversial

e é tão versátil e tão controversa

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

que está a originar todo o tipo de conversas interessantes.

Should we bring back the woolly mammoth?

Será que devíamos trazer de volta o mamute?

Should we edit a human embryo?

Será que devíamos editar um embrião humano?

And my personal favorite:

E a minha pergunta preferida:

How can we justify wiping out an entire species

Como podemos justificar eliminar completamente uma espécie

that we consider harmful to humans

que consideramos nociva para os seres humanos

off the face of the Earth,

da face da Terra,

using this technology?

utilizando esta tecnologia?

This type of science is moving much faster

Este tipo de ciência está a avançar muito mais depressa

than the regulatory mechanisms that govern it.

do que os mecanismos reguladores que a governam.

And so, for the past six years,

Portanto, nos últimos seis anos,

I've made it my personal mission

fiz da minha missão pessoal

to make sure that as many people as possible understand

garantir que tantas pessoas quanto possível compreendam

these types of technologies and their implications.

estes tipos de tecnologias e as suas implicações.

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

A CRISPR tem sido alvo de um enorme alvoroço nos meios de comunicação,

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

e as palavras que são mais utilizadas são “fácil” e “barata”.

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

Portanto, o que eu quero fazer é aprofundar um pouco mais

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

e ver alguns dos mitos e realidades em torno da CRISPR.

If you're trying to CRISPR a genome,

Se estivermos a experimentar a CRISPR num genoma,

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

a primeira coisa que temos de fazer é danificar o ADN.

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

Estes danos surgem na forma de uma quebra da cadeia dupla

through the double helix.

ao longo da dupla hélice do ADN.

And then the cellular repair processes kick in,

Depois os processos de reparação celular arrancam

and then we convince those repair processes

e depois convencemos estes processos de reparação

to make the edit that we want,

a fazer a edição que nós queremos,

and not a natural edit.

e não uma edição natural.

That's how it works.

É assim que funciona.

It's a two-part system.

É um sistema com duas partes.

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

Temos a proteína Cas9 e uma coisa chamada ARN guia.

I like to think of it as a guided missile.

Gosto de pensar nisto como sendo um míssil dirigido.

So the Cas9 -- I love to anthropomorphize --

Então a Cas9 — adoro antropomorfizar —

so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing

a Cas9 é uma espécie de Pac-Man

that wants to chew DNA,

que quer mastigar o ADN,

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

e o ARN guia é a trela que a mantém afastada do genoma

until it finds the exact spot where it matches.

até encontrar o sítio exacto onde combina.

And the combination of those two is called CRISPR.

A combinação destes dois chama-se CRISPR.

It's a system that we stole

É um sistema que roubámos

from an ancient, ancient bacterial immune system.

a um sistema imunitário bacteriano ancestral.

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

A parte que é espantosa nisto é que o ARN guia,

only 20 letters of it,

que só tem 20 letras,

are what target the system.

é o que dirige o sistema.

This is really easy to design,

É muito fácil de desenhar

and it's really cheap to buy.

e é muito barato comprar.

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

Esta é a parte que é modular no sistema;

everything else stays the same.

tudo o resto permanece igual.

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

Isto faz com que seja um sistema notavelmente fácil e poderoso de utilizar.

The guide RNA and the Cas9 protein complex together

O ARN guia e a proteína Cas9 formam um complexo

go bouncing along the genome,

que vai a saltitar pelo genoma,

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

e quando encontra um local onde o ARN guia combina,

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

insere-se entre as duas cadeias da dupla hélice,

it rips them apart,

separa-as,

that triggers the Cas9 protein to cut,

o que desencadeia cortes pela Cas9,

and all of a sudden,

e, de repente,

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

temos uma célula que está em pânico total,

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

porque agora tem um bocadinho de ADN que está partido.

What does it do?

O que é que ela faz?

It calls its first responders.

Chama os serviços de emergência.

There are two major repair pathways.

Há duas vias principais de reparação.

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

A primeira pega simplesmente no ADN e junta os dois bocadinhos.

This isn't a very efficient system,

Não é um sistema muito eficiente,

because what happens is sometimes a base drops out

porque o que acontece é que às vezes uma base salta fora

or a base is added.

ou uma base é acrescentada.

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

É uma forma razoável de, por exemplo, inactivar um gene,

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

mas não é bem assim que queremos fazer a edição do genoma.

The second repair pathway is a lot more interesting.

A segunda via de reparação é muito mais interessante.

In this repair pathway,

Esta via de reparação,

it takes a homologous piece of DNA.

usa um bocadinho homólogo de ADN.

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

Num organismo diplóide como é o caso das pessoas,

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

temos uma cópia do genoma que vem da mãe e outra do pai,

so if one gets damaged,

então, se uma se estragar,

it can use the other chromosome to repair it.

podemos usar o outro cromossoma para a consertar.

So that's where this comes from.

É daí que isto vem.

The repair is made,

A reparação é feita,

and now the genome is safe again.

e agora o genoma está outra vez em segurança.

The way that we can hijack this

A forma como podemos manipular este processo

is we can feed it a false piece of DNA,

é dar-lhe um bocadinho de ADN falso,

a piece that has homology on both ends

um bocadinho que tem homologia nas duas extremidades

but is different in the middle.

mas é diferente no meio.

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

Agora, podemos pôr o que quisermos no centro

and the cell gets fooled.

e a célula é enganada.

So you can change a letter,

Portanto, podemos mudar uma letra,

you can take letters out,

podemos retirar letras,

but most importantly, you can stuff new DNA in,

mas o mais importante é que podemos encaixar novo ADN,

kind of like a Trojan horse.

como se fosse um cavalo de Tróia.

CRISPR is going to be amazing,

A CRISPR vai ser extraordinária,

in terms of the number of different scientific advances

em termos do número de diferentes avanços científicos

that it's going to catalyze.

que vai catalisar.

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

O que é especial nela é este sistema modular dirigido.

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

Quero dizer, já há anos que estamos a meter ADN em organismos, certo?

But because of the modular targeting system,

Mas por causa do sistema modular dirigido

we can actually put it exactly where we want it.

podemos na verdade pô-lo exactamente onde queremos.

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

O que acontece é que se fala muito sobre o facto de ser barato

and it being easy.

e ser fácil.

And I run a community lab.

Eu estou à frente de um laboratório comunitário.

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

Começo a receber e-mails de pessoas que dizem coisas como:

"Hey, can I come to your open night

“Olhem, posso ir à vossa noite aberta

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

"e, tipo, se calhar usar a CRISPR e fazer engenharia no meu genoma?”

(Laugher)

(Risos)

Like, seriously.

A sério.

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

E eu dizia: "Não, não pode".

(Laughter)

(Risos)

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

“Mas dizem que é barato. Dizem que é fácil”.

We're going to explore that a little bit.

Vamos explorar um pouco isto.

So, how cheap is it?

É mesmo assim tão barato?

Yeah, it is cheap in comparison.

Sim, é barato em termos comparativos.

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

Baixa o custo dos materiais normais de uma experiência

from thousands of dollars to hundreds of dollars,

de milhares de dólares para centenas de dólares,

and it cuts the time a lot, too.

e também reduz grande parte do tempo.

It can cut it from weeks to days.

Pode reduzi-lo de semanas para dias.

That's great.

Isso é óptimo.

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

Ainda é preciso um laboratório profissional para trabalhar;

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

não vamos fazer nada com significado fora de um laboratório profissional.

Quero dizer, não liguem a ninguém que diga

I mean, don't listen to anyone who says

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

que podem fazer este tipo de coisa na vossa mesa da cozinha.

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

Na verdade não é fácil fazer este tipo de trabalho.

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

Já para não falar no facto de haver uma batalha de patentes,

so even if you do invent something,

portanto, mesmo que inventem alguma coisa,

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

o Instituto Broad e a Universidade de Berkeley têm esta batalha de patentes.

It's really fascinating to watch it happen,

É realmente fascinante ver isto a acontecer,

because they're accusing each other of fraudulent claims

porque estão a acusar-se um ao outro de reivindicações fraudulentas

and then they've got people saying,

e depois têm pessoas a dizer:

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

“Bem, eu assinei o meu caderno aqui ou além”.

This isn't going to be settled for years.

Isto vai demorar anos a resolver.

And when it is,

E quando estiver resolvido

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

podem apostar que vão ter de pagar a alguém uma licença bem choruda

in order to use this stuff.

para utilizar isto.

So, is it really cheap?

Então, é mesmo assim tão barato?

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

Bem, é barato se formos fazer investigação básica e tivermos um laboratório.

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

E a parte de ser fácil? Vamos ver essa alegação.

The devil is always in the details.

O diabo está sempre nos pormenores.

We don't really know that much about cells.

Na verdade, não sabemos assim tanto sobre as células.

Ainda são uma espécie de caixas negras.

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 é que alguns ARN guias funcionam mesmo bem

and some guide RNAs don't.

e outros ARN guias não.

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

Não sabemos porque é que algumas células querem ir por uma via de reparação

and some cells would rather do the other.

e outras preferem optar pela outra.

And besides that,

Além disso,

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

há o problema inicial de colocar o sistema no interior da célula.

in the first place.

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

Numa placa de Petri, não é muito difícil,

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

mas se tentarmos fazer isto num organismo completo,

it gets really tricky.

torna-se bastante complicado.

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

Não há problema se usarmos sangue ou medula óssea

those are the targets of a lot of research now.

— que são alvo de imensa investigação agora.

There was a great story of some little girl

Há uma história fantástica de uma menina

who they saved from leukemia

que salvaram da leucemia

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

colhendo o sangue, editando-o e devolvendo-o

with a precursor of CRISPR.

com uma precursora da CRISPR.

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

É uma linha de investigação que será continuada.

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

Mas neste momento, para passar para o corpo todo,

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

provavelmente vamos ter de usar um vírus.

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

Pegamos no vírus, colocamos a CRISPR,

you let the virus infect the cell.

deixamos o vírus infectar a célula.

But now you've got this virus in there,

Mas agora temos este vírus à solta lá dentro

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

e não sabemos quais serão os efeitos a longo prazo.

Plus, CRISPR has some off-target effects,

Além disso, a CRISPR tem alguns efeitos colaterais,

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

uma percentagem muito baixa, mas estão lá.

What's going to happen over time with that?

Qual será o impacto disso ao longo do tempo?

These are not trivial questions,

Estas perguntas não são triviais

and there are scientists that are trying to solve them,

e há cientistas que estão a tentar resolvê-las

and they will eventually, hopefully, be solved.

e irão acabar, esperemos, por resolvê-las.

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

Mas não é só ligar e usar, nem nada que se pareça.

So: Is it really easy?

Será mesmo assim tão fácil?

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

Se passarem alguns anos a tentar percebê-lo

no vosso sistema em particular, sim, é.

yes, it is.

Now the other thing is,

O outro aspecto é

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

o facto de não sabermos muito

sobre como fazer acontecer uma determinada coisa,

by changing particular spots in the genome.

alterando locais em particular do genoma.

We're a long way away from figuring out

Ainda estamos muito longe de perceber

how to give a pig wings, for example.

como dar asas a um porco, por exemplo.

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

Ou até uma perna extra — eu contentava-me com uma perna extra.

That would be kind of cool, right?

Isso era fixe, não era?

But what is happening

Mas o que está a acontecer

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

é que a CRISPR está a ser usada por milhares e milhares de cientistas

to do really, really important work,

para fazer trabalho realmente muito importante,

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

como, por exemplo, fazer melhores modelos de doenças em animais,

or for taking pathways that produce valuable chemicals

ou seguir vias que produzam produtos químicos valiosos

and getting them into industrial production in fermentation vats,

e colocá-los na produção industrial e em cubas de fermentação,

or even doing really basic research on what genes do.

ou mesmo fazer investigação muito básica sobre o que os genes fazem.

This is the story of CRISPR we should be telling,

Esta é a história da CRISPR que devíamos estar a contar,

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

e eu não gosto que os aspectos mais vistosos da tecnologia

are drowning all of this out.

estejam a afogar tudo o resto.

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

Muitos cientistas fizeram muito trabalho para fazer a CRISPR acontecer,

and what's interesting to me

e o que me interessa

is that these scientists are being supported by our society.

é que estes cientistas estejam a ser apoiados pela nossa sociedade.

Think about it.

Pensem nisso.

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

Temos uma infra-estrutura que permite a uma certa percentagem de pessoas

to spend all their time doing research.

passarem todo o seu tempo a fazer investigação.

That makes us all the inventors of CRISPR,

Isso faz de nós todos os inventores da CRISPR

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

e eu diria que faz de nós os pastores da CRISPR.

We all have a responsibility.

Todos temos responsabilidade.

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

Apelo, portanto, a que aprendam realmente sobre estes tipos de tecnologias

because, really, only in that way

porque, realmente, só dessa forma

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

é que vamos conseguir orientar o desenvolvimento destas tecnologias

the use of these technologies

a utilização destas tecnologias

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

e garantir que, no final, o resultado é positivo

for both the planet and for us.

— quer para o planeta, quer para nós.

Thanks.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)